クリーングリッドは最も安価なグリッドでもある

包括的な新しい分析により、マサチューセッツ州は2050年のピーク電力需要を、燃焼ベースの発電を含まない電力ミックスで達成でき、このクリーンパスウェイが州の利用者にとって最も低コストの選択肢であることが結論付けられました。この発見は、天然ガスピーカープラントが年間最高需要時に対する本質的な保険として長く考えられてきた電力業界の従来の知恵を覆しています。

レポートは、州の予測されるピーク需要を満たすための複数のシナリオをモデル化し、今後数十年間に電力消費を大幅に増加させることになる暖房と輸送の電化を考慮しています。分析されたあらゆるシナリオにおいて、再生可能エネルギー、電池貯蔵、長時間エネルギー貯蔵、需要応答、および地域グリッドインポートの組み合わせは、新しい天然ガス発電またはレガシー燃焼プラントの維持を含むパスウェイよりも安価であることが明らかになりました。

ガスピーカーに代わるもの

分析によって特定された無燃焼電力ミックスは、複数の補完的なテクノロジーが調和して動作することに依存しています。太陽光および洋上風力は大部分のエネルギー生成を提供し、リチウムイオン電池は4〜8時間続く短期ピークを処理します。再生可能発電が低い期間が延長される場合 — グリッドの最も挑戦的な瞬間を表す数日間の冬の寒波 — 鉄空気電池および圧縮空気システムなどの長時間エネルギー貯蔵テクノロジーがギャップを埋めます。

需要応答は、モデルの発見において重要な役割を果たしています。電気自動車の充電、給湯、および産業プロセスなどの柔軟な電力消費を、再生可能発電が豊富な時期にシフトさせることで、グリッドが任意の時点で提供しなければならないピーク需要は大幅に削減されます。スマートサーモスタット、時間帯別料金、および自動ロード管理システムは、消費者に快適さや生産性を犠牲にさせることなく、この柔軟性を実現します。

  • 無燃焼パスウェイは、2050年を通じて次に安い代替案と比較して、利用者に推定24億ドルの節約をもたらします
  • 洋上風力および太陽光は、モデルの総エネルギー生成の約80パーセントを提供します
  • 日次ピーク需要サイクルを管理するためには、15〜20ギガワット時間のバッテリー貯蔵容量が必要です
  • 最も極端な複数日の低再生可能イベントに対応するために、50時間以上の長時間貯蔵が必要です

経済状況は変わった

レポートの最も顕著な結論は、単に無燃焼グリッドが可能であるということではありません。これはクリーンエネルギー推進派によって何年も議論されてきました。今や、それは経済的に最適な選択肢であるということです。過去10年間における太陽光パネル、風力タービン、特にリチウムイオン電池のコスト低下により、クリーン発電と化石燃料発電のコスト比較に根本的な変化がもたらされています。

天然ガスピーカープラントは建設が比較的安いですが、最高需要時間帯にのみ運用されるため、運用コストが高くつきます。燃料コスト、炭素規制コスト、および保守費用により、安価な再生可能電力で充電され、ピーク期間に限界費用がほぼゼロで供給される電池と比較して、ますます競争力がなくなっています。

分析はまた、ピーカープラントがわずか数百時間しか運用されない場合でも必要とされるガスインフラストラクチャ（パイプライン、圧縮機ステーション、配送システム）の維持コストも考慮しています。このインフラストラクチャを排除することは、個々の発電テクノロジー間のより単純な比較では見落とされることが多い重要なコスト削減を表しています。

マサチューセッツ州を超えた影響

レポートはマサチューセッツ州に固有のものですが、その発見は米国北東部全体およびそれ以降のグリッド計画に関連性があります。州の気候 — 暖房需要を駆動する寒い冬、中程度の太陽光資源、および優れた洋上風力の可能性を特徴とする — は、同様の脱炭素化の課題に直面している多くの温帯地域を代表しています。

寒冷気候州で加熱の電化が重大な場合に、ピーク需要を満たすための最も低コストのパスウェイが無燃焼である場合、より優れた太陽光資源を持つ暖かい地域は、化石燃料発電を排除するためのさらに強い経済的ケースに直面しています。レポートは、長期的なグリッド戦略の一部として化石燃料インフラストラクチャを維持するための最後の技術的および経済的議論を効果的に削除しています。

他の州の電力規制当局およびグリッド計画者は注視することになるでしょう。統合リソース計画 — マルチ十年の地平線にわたって電力投資決定をガイドするドキュメント — はますますクリーンエネルギーテクノロジーの低下するコストを反映しています。マサチューセッツ分析は、すでにクリーンエネルギーパスウェイに傾いている計画者の厳密なモデリングサポートを提供していますが、天然ガスの継続的な使用に関心を持つステークホルダーからの抵抗に直面しています。

前進への課題

無燃焼パスウェイを実現するには、持続的な政策支援、継続的なテクノロジーコスト削減、および重要なインフラストラクチャ投資が必要です。洋上風力、送電網のアップグレード、およびエネルギー貯蔵施設の許可タイムラインは、モデルが想定する展開のペースと一致するように短縮される必要があります。クリーンエネルギーの設置およびメンテナンスにおける労働力開発は、別のクリティカルな実現条件です。

レポートは、その予測が歴史的傾向と一致している可能性があるテクノロジーコスト軌道に依存していることを認めていますが、保証されていません。電池コスト削減の減速または長時間エネルギー貯蔵の商用化の遅延により、経済的計算が変わる可能性があります。ただし、分析で特定される節約の幅は、このような偶発事に対する実質的なバッファを提供し、より楽観的でない仮定の下でも、クリーンパスウェイが最善の選択肢であることを示唆しています。

この記事はUtility Diveのレポートに基づいています。元の記事を読む。