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本文最初发表于耶鲁环境360．
俄罗斯总统普京入侵乌克兰引发了欧洲能源政策的大范围改革，并提出了一个大胆的新目标:尽可能迅速和全面地让欧洲大陆摆脱对俄罗斯天然气的依赖，并加速欧洲的绿色能源转型。
在深夜会议上，欧洲领导人一直在起草一系列危机应对策略，不仅要转向其他天然气供应国——就像美国一样，美国从俄罗斯进口的天然气和石油比欧洲少得多誓言要做到这一点，但也要在可能的情况下从天然气转向电力，并在关键部门减少天然气消耗。欧盟表示，计划到2030年将可再生能源产能增加两倍。一些批评人士甚至主张德国暂停其在今年年底前关闭剩余三个核反应堆的计划——这在入侵乌克兰之前是不可想象的前景。
欧盟宣布了一项新的能源计划，根据一份泄露的草案，该计划将“通过调动额外的投资，消除可再生能源推广的障碍，并使消费者在能源市场中发挥积极作用，来扩大欧洲的可再生能源。”该战略旨在今年将欧盟对俄罗斯天然气的依赖减少三分之二，并完全结束对俄罗斯天然气供应的依赖。”远在2030年之前，包括快速部署太阳能和可再生氢气，迅速实施影响深远的节能措施，以及到2030年每年生产350亿立方米沼气。欧洲公民也将被号召:他们被要求将恒温器调低1摄氏度，这可能会降低大约1摄氏度7%减少欧洲的天然气消耗。
欧盟气候政策负责人弗朗斯·蒂默曼斯最近在推特上写道:“让我们现在以闪电速度进入可再生能源……我们行动得越快，就能越早减少对他人的依赖。”
萨沙Müller-Kraenner，德国能源专家和该书的作者能源安全他在一次采访中说，“现在情况完全不同了。欧洲不可能在明年冬季初完全处于现在(严重依赖俄罗斯天然气)的位置。今天，气候政策和能源安全政策是一体的。这是欧洲最终实现其气候目标的巨大机会。”
尽管如此，专家警告说，在迅速加速绿色能源转型和及时找到俄罗斯天然气的替代品方面存在巨大挑战。欧洲40%的天然气需求依赖俄罗斯，主要用于取暖和某些工业过程。俄罗斯还提供了欧洲约35%的原油和40%以上的煤炭。
天然气是欧盟能源的重要组成部分能源结构
尽管欧盟计划到2030年将天然气消费量减少25%以上，但至少在未来十年，天然气仍将在欧洲能源结构中占据重要份额，而在德国，这一比例将更长。欧洲领导人一直指望天然气作为欧洲清洁能源转型的基石，这是一种过渡能源，可以从煤炭和石油等更脏的化石燃料过渡到可再生能源。德国是俄罗斯最大的客户，德国一半的天然气来自东方，而其他国家，如芬兰和拉脱维亚，几乎100%的天然气都依赖俄罗斯。
对于这些国家来说，前面的道路可能会很缓慢。中欧和东欧国家不仅更加依赖俄罗斯的天然气，而且它们向可再生能源的过渡比德国、英国和丹麦等国的进展要慢得多。从天然气供暖转向电力供暖，以及推广可再生能源，都需要时间，事实证明，这比许多欧洲领导人预期的更加繁琐和复杂。
长期以来，德国一直依赖俄罗斯的天然气，将其视为本国能源安全的关键。如今，德国正决心摆脱俄罗斯，实现能源独立。就在俄罗斯突破乌克兰边境几天后，德国采取了第一个具体步骤，以摆脱对俄罗斯天然气的长期依赖，并宣布立即提高其气候目标。加上额外的2000亿欧元来加快新议程，现在的目标是到2035年，而不是2050年，实现100%的可再生能源供应。对屋顶太阳能装置的补贴将增加，使数百万房主受益，德国监管机构将拍卖更多的风力发电特许权。
“北溪2号”(norstream 2)项目将永远被排除在谈判之外。这条备受争议的俄罗斯天然气管道本可以将俄罗斯对德国的输送能力提高一倍。由绿党领导人罗伯特·哈贝克领导的德国经济事务和气候行动部已额外拨款15亿欧元，用于从澳大利亚、卡塔尔和美国购买液化天然气。
德国智库Agora Energiewende的马蒂亚斯·布克(Matthias Buck)解释说:“到目前为止，欧洲还没有明确将清洁能源主权作为目标的政治意愿。”他预计欧盟将把可再生能源的推广速度提高三倍。“现在的逻辑不同了，每个人都在船上。技术，尤其是风能和太阳能，已经存在，而且比化石燃料更便宜。现在我们终于要大规模推广了。”
欧洲领导人现在认为，购买俄罗斯天然气——此前被视为东西方之间的建设性纽带——助长了俄罗斯的战争机器，削弱了欧洲大陆的地缘战略影响力。在短短几天内，欧洲发现自己面临着一个严峻的新现实:俄罗斯随时都可能切断对欧洲大陆的天然气输送，使工业陷入瘫痪，导致数百万公民受寒。
例如，如果西方全面暂停俄罗斯使用国际支付系统，那么几乎不可能对俄罗斯的天然气输送进行补偿，这将导致俄罗斯停止使用天然气。这就是为什么美国和欧洲迄今为止拒绝停止SWIFT能源电子支付系统的原因，这意味着即使战争肆虐，俄罗斯的天然气仍在继续流动。
乔纳森·斯特恩是一位杰出的研究员牛津大学能源研究所天然气项目负责人表示，无论如何努力，依赖俄罗斯天然气的欧洲国家将无法在储存设施中储存足够的天然气来支撑明年冬天。这主要是因为挪威、卡塔尔等大型天然气供应国已经出口了几乎全部的天然气产量。斯特恩在一次采访中说:“没有更多的天然气了——就这么简单。”他表示，他预计俄罗斯或欧盟都不会很快终止天然气合同，因为终止合同将受到经济处罚。
如何加速转型
尽管德国一些人呼吁短期延长煤炭和核能的使用，Müller-Kraenner和其他一些人认为，这些能源的环境缺陷表明，加速欧洲的低碳、智能能源转型是实现能源独立的关键。哈贝克最近表示，“煤炭和核能不是德国的替代品。”
柏林智库生态研究所(Ecologic Institute)创始人r·安德烈亚斯·克雷默(R. Andreas Kraemer)说:“种种迹象表明，我们可以重新配置德国的能源供应，并以一种比现在更好、更强大的方式利用它。”“我们可以实现雄心勃勃的气候目标，同时加强国家安全。德国新政府已经加快了向清洁能源转型的步伐，现在还在进一步加快步伐。”
德国，以及所有依赖天然气的欧洲国家，将如何加速这一转变?
首先，克雷默说，欧洲必须以一种新的方式利用天然气:更节约、更高效，而且只在优先部门使用。他说:“俄罗斯的天然气是最后的手段。”“只能在没有其他选择或价值最高的地方使用，”比如在寒冷时期为家庭供暖和在重要工业中使用。克雷默说，如果到了紧要关头，俄罗斯所有的天然气都被终止，天然气密集型的化工和塑料行业可能只是被迫关闭一段时间——这对德国经济是暂时的打击，但不是一场灾难。一个提案即将提出来自哈贝克部门的建议:在能源需求高的时候，为工业经营者提供财政激励，使他们停止生产。
事实上，能源效率和需求管理现在是欧洲规划的首要任务，而不是之前的事后考虑。尽管口头上讲得很好，节能建筑改造却拖了欧盟的后腿，目前面临着巨大的投资缺口。2020年，欧盟委员会估计，每年只需翻新欧盟2%的建筑存量，就需要大约2750亿欧元的额外投资。按照这个速度，要让欧盟的建筑节能需要几十年的时间，而在翻新率最低的中欧，则需要更长的时间。
弗劳恩霍夫系统与创新研究所(Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research)专家Heike Brugger表示:“首先必须发生的是，欧盟认真对待其制定的目标。”这将需要为节能改造提供更多低息贷款和财政激励，并仔细评估目前仍支持天然气基础设施投资的激励措施。根据欧盟的计算如果欧盟实施目前的能源效率和改造立法，到2025年将节省170亿立方米的天然气，约占俄罗斯对欧盟年出口量的10%。
改用电热泵
专家们还表示，在一些行业，电力必须取代天然气，而就在几周前，天然气还被认为是一种可靠的长期投资。克雷默说:“我们必须在任何地方尽快实现目前使用的所有天然气的电气化，”包括将许多燃气加热系统替换为电热泵．克雷默说，到目前为止，德国已经推广了新的燃气供暖系统，而丹麦已经立法推广了这种系统已经禁止所有自2013年以来的新天然气连接。克雷默说，尽管这样的禁令可能会在欧洲各地实施，但欧洲的供暖系统要完全摆脱对天然气的依赖还需要数年时间。
Agora Energiewende公司的巴克说，削减天然气消费将对钢铁和混凝土等许多工业部门造成严重打击，因为这些行业的工业过程需要高温。但是，他指出，他们将40%的天然气用于低温工艺。巴克说，电动热泵可以在这种热量产生中占据相当大的份额。
巴克和其他人认为，到目前为止，清洁能源的发展一直是第二优先考虑的问题，很容易受到其他因素的影响。在德国许多地区，当地居民、环保主义者和极右翼团体越来越多地阻止风力发电场的建设。但是，如果政府给予可再生能源优先地位(与安全同等)，就会简化审批程序，Buck说。
他和其他人还认为，现在是时候在欧洲快速通过立法，强制所有新住宅安装太阳能电池板了。此外，支持者还主张，国家法令应该允许公共建筑、工业空间、农田和废弃的露天煤矿开放，供太阳能装置使用。欧盟可以采取更全面的政策来改革电力系统，使各种电池存储，从房主车库的单元到工业电池阵列，完全融入电网。
“从俄罗斯的天然气转换是可能的，但毫无疑问，这将是昂贵的，特别是如果公司想终止现有的长期合同，”斯特恩说牛津大学能源研究所。“过去，有足够多的善意承诺，但没有人准备为大量放弃使用俄罗斯天然气而付费。”
保罗·霍克诺斯(Paul Hockenos)是一位柏林作家，他的作品曾在多家出版物上发表。
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15个评论
没有什么能比一轮极端的能源价格更快地治愈高能源价格!
在荷兰，在今年的公用事业定价和屋顶光伏定价屋顶太阳能支付自己在不到一年!
目前用PV +电阻电(COP=1)散热器板或红外线板加热也比冷凝天然气锅炉更便宜，(当然)用空对空或空对水热泵+ PV加热更便宜。
这个能源宅男(https://www.youtube.com/c/KetelKlets/videos)在他的许多视频中涵盖了家庭能源效率的细节和许多方面的数学，其中大多数对于那些懂算术的人来说很容易理解(即使是那些对荷兰语一无所知的人)。对于能够负担得起光伏和热泵前期成本的房主来说，这一点特别切题:
https://www.youtube.com/watch?v=SfQnmKzw9js&t=5s
(^^标题翻译为“美国”，意思是“汽油变得太贵了-我要电动!”)
这是你生命中的10分钟，你永远都回不来了，但对于北欧的任何人来说，这是相当有信息量和有用的，因为他们预计会持续很高或非常高的零售能源价格。随着太阳能价格逐年下降，到2030年，即使天然气价格最终恢复到过去10年的价格，这一数字也将适用于大多数欧洲人(以及许多北美人)。欧洲不太可能将天然气价格恢复到以前的水平(现在普京已经明确表明了自己的立场)，因为从北美或中东运来的液化天然气永远不会像管道天然气那样便宜。
有关内瑟巴伯利语，有些与数学有关:
https://www.youtube.com/watch?v=5ZNghjtlCKY
https://www.youtube.com/watch?v=4Z6P-tEyF-0
作者提出了许多很好的观点，并描绘了当前欧洲能源使用的清晰图景。
但是，在经济上可行的工业级能源储存技术问世之前，可再生能源生产本身将无法满足欧洲的能源需求。没有储存的可再生能源只能满足总需求的35%。永远。这是物理。
作者说得对，欧洲将需要来自不可再生能源的能源。这种能量是如何产生的是一个悬而未决的问题。
“但是，在经济可行的工业级能源储存技术问世之前，可再生能源生产本身将无法满足欧洲的能源需求。没有储存的可再生能源只能满足总需求的35%。永远。这是物理。”
这实际上并不完全正确，至少在家庭能源层面上是如此，在区域电网层面上也是如此。35%这个数字从何而来?
使用计时器/智能开关来更好地调整能源使用，家庭能源使用比纸上纸下的分析师倾向于相信的要可调度得多。需求响应工作，并且工作非常好时，自动化使用相对便宜的负载调度控制。(Ketel Klets You-Tuber有多个针对房主的视频，内容是如何更好地平衡屋顶太阳能输出和能源使用，并随着NL已经立法的净计量协议在未来几年的发展，最大限度地减少他们的账单。)
北海和波罗的海沿岸(海上和陆上)的容量因子以及风力发电的昼夜和季节性时间也相当不错，并且在冬季供暖负荷较高时增加。(不过，与新英格兰的海上资源相比，它的开采时机仍然不佳。)
通过合理的需求响应，利用家庭和区域电网级别可调度负荷的需求响应，所需的电网存储量至少比简单分析所暗示的低一个数量级。地理分布越广，就越容易。目前，丹麦和瑞典从邻国挪威广泛的可调度(和一些可逆)水力发电能力中获得了巨大的优势——它已经存在，并且已经具有成本效益。
但是什么是“…”经济上可行的工业级储能技术……”?？
在刚刚过去的冬天，欧洲的天然气价格甚至锂离子电池存储是具有成本效益的。但是提高低等级热能的使用效率(如空间或水加热)仍然更便宜。即使在更多的液化天然气(LNG)进口设施投产后，这种情况也可能继续存在，因为即使是分布式小规模太阳能也很便宜(比荷卢经济联盟和德国的成本不到美国的一半)，而且还在变得越来越便宜。考虑到天然气成本相对于创纪录的零售电价上涨了多少(也上涨了，但没有那么多)，对天然气供暖和液体运输燃料的需求都在发生非常真实和严重的、永久性的破坏。
特斯拉(Tesla)刚刚在德国开设了一家大型电动汽车工厂，几家中国竞争对手今年也在斯堪的纳维亚半岛以外扩大分销。智能汽车充电器(包括单向和车辆到电网版本)可以做一个公吨的负载平衡，以更好地匹配可变供应到可调度负载。丹麦多年来一直在为电动汽车车主的电池使用提供补贴，而且丹麦并不是唯一一个这样做的国家。这对所有相关方来说都是非常划算的。LFP电池(用于大多数中国电动汽车，以及德国生产的所有标准范围特斯拉Model 3和Model Ys)的退化时间是大多数美国和欧洲供应商使用的三元金属阴极锂电池的2-3倍。
即使在这次燃油价格冲击之前，欧洲汽车市场的销量也有望在2025年突破50%，但随着中国供应商的涌入(价格/价值超过所有欧洲供应商)，市场份额可能最早在2023年就会达到。一些潜在的销售领导者:比亚迪EA1是一款丰田卡罗拉大小的车(但整体上更好)，在中国售价不到1.5万美元。小鹏P5(在拉丁字母标识上缩写为X-Peng)更像是一款豪华轿车，大约相当于丰田卡罗拉或特斯拉Model 3的大小，售价不到2.5万美元。我不确定这两家公司在欧洲的定价会是多少，但这两家公司，以及其他公司(包括吉利，现在拥有沃尔沃和北极星)今年都将进入欧洲。这将破坏二手车的定价，随着价格适中的电动汽车的增加，只有那些不在乎或不会计算的人才会购买新的或很少使用过的内燃机汽车。
虽然分布式存储资源的部署不会在一年内全部完成，但目前天然气和柴油/汽油价格的飙升进一步加剧了分布式能源和存储资源的部署曲线。
在美国，仅使用电池的存储成本已经具有成本效益，与公用事业规模的风能和存储相结合时，比通常的业务更便宜。最具成本效益的电池/光伏/风能组合因地区而异，但即使不扩大输电网容量，数学也能起作用。智库Rethink-X去年发布的能源报告对数十年的天气历史、电网、负荷和电池/风能/光伏的学习曲线进行了深入分析，分别研究了CAISO(加利福尼亚州)、ERCOT(德克萨斯州)和ISO-NE(新英格兰)，可通过本页的链接下载:
https://www.rethinkx.com/energy
虽然欧洲大部分地区的风能和太阳能不如美国，欧洲部分地区的输电网络基础设施也不如北美，但毫无疑问，这在欧洲也是可行的。
丹娜——35%是风能和太阳能兆瓦时发电的净可用性之和，占当前总电力需求的%。例如，我曾在新英格兰的一个20兆瓦风力项目中工作过，在收集了一年的风力数据后，经过计算，该项目只能产生额定20兆瓦设计的28%。这只是基于风力资源的涡轮机输出，不包括转换和传输损失。至少在新英格兰地区，太阳能的装机容量平均为35%。这也不包括转换和传输损失。加州当然更高，但我太自私了，只考虑我住的地方。
这些数字都没有考虑风能和太阳能发电的时间，也没有考虑ISO-NE电网负载平衡的复杂性。对于风能和太阳能来说，满足需求和供应是非常复杂的。我们的电网准备好了吗?如果，不需要什么投资?建造这个需要多长时间?2035年是一个白日梦。
大型储能示范项目在哪里?坦率地说，您必须向我指出一些试验项目，这些项目在技术上和财务上都验证了网格级存储。我住在一个20层的高楼里，所以存储解决方案无法分发。
在承诺100%使用可再生能源并淘汰我们的传统发电能力之前，我希望看到的不仅仅是YouTube上的家庭系统演示或假设的论文研究。我希望看到一个大规模的存储项目真正起作用。难道我们还没有从德克萨斯州灾难性的冬季停电事故中吸取教训吗?人死亡。德国艰难的能源政策现在受制于俄罗斯的天然气?
我完全支持100%清洁能源和电动汽车。但目前还没有证据表明，风能+太阳能+储能能够满足我们100%的能源需求。
35%的容量系数是合理的。这并没有对可再生能源能满足多少能源需求设定上限。这意味着，如果你做一个天真的计算，你必须购买三倍于你预期的硬件，但当人们为可再生能源定价并表明它们具有成本效益时，他们已经考虑到了这一点。
在能源供应的时机上还有其他挑战，但达纳已经相当彻底地解决了这些问题。
“我希望看到一个大规模的存储项目真正起作用。难道我们还没有从德克萨斯州灾难性的冬季停电事故中吸取教训吗?人死亡。”
德州灾难的一个教训是，当燃气系统(使用不太干燥的燃料)冻结时，可再生能源仍在继续。与ISO-NE不同的是，ERCOT市场只提供能源，没有容量支付，也没有对耐冻性的监管要求。
“还是德国艰难的能源政策现在受制于俄罗斯天然气?”
德国绝大多数的天然气是用来取暖的，而不是用来发电的。我并不支持默克尔将德国送上绞索的决定，也不支持德国在基础设施项目上极其缓慢的官僚作风。但请注意，德国的地理面积只有德克萨斯州的一半，同样也受到电力进出口的限制。这比美国东部的互联电网地区更难解决，在那里，天气、负荷和可再生能源输出可以更容易地移动(并不是说增加更多的传输资源在任何情况下都是成本最低的解决方案)。
>“大型存储示范项目在哪里?”坦率地说，你必须给我指出一些试验项目，这些项目在技术和财务上都验证了网格级存储。”
好的。
在过去的3年里，南澳大利亚州的Hornsdale电力储备公司的大型电池(位于一个大型风电场)多次使系统免于崩溃，并在不到2年的时间里通过能够低于出价的快速峰值降低公用事业公司和纳税人的成本来收回成本。他们目前正在将规模扩大一倍。增加电池容量可以减少为了电网平衡而需要减少的可再生能源的数量，但这不是它的主要价值。非常快的反应时间能够保持电网运行，即使传输资产磨损。
https://hornsdalepowerreserve.com.au/
澳大利亚的电网以可再生能源为主(每年都在增长)，而传输资源较少(远不如ISO-NE健壮的互连)。这种电网电池模式目前正在澳大利亚的几个地方被复制。
基于有利的经济效益，目前在德克萨斯州和加利福尼亚州都安装了比Hornsdale项目更大的电网电池系统。在加州，电网电池可以胜过天然气峰值，并且可以在野火危险条件下需要关闭输电线路时保持部分电网正常运行。多个电网电池项目已经在加州进行-敬请期待…
Gambit能源存储有限责任公司是特斯拉的一个分拆公司，正在建造一个巨型电池，以支持休斯顿附近的ERCOT电网:http://angleton.tx.us/DocumentCenter/View/3793/Gambit-Energy-Storage-Park-FAQ?bidId=
目前，特斯拉的超级电池组都在使用他们在美国制造的汽车中使用的三元阴极(3-金属)电池，但在不久的将来，最有可能使用更便宜、更环保的LFP(磷酸铁锂-不含钴、镍、锰)，由于化学成分更便宜，这种电池的成本几乎是三元电池的一半。LFP还可以比目前的任何三元电池循环更深入(并且循环次数更多)而不损坏，并且在温度下表现更好。在电动汽车方面，它们唯一的缺点是与三元电池相比，能量和功率密度更低，但几乎每周都有多家大型电池供应商在这方面取得突破(几乎全部在中国)。LFP也比其他锂电池更安全。
在任何能量密度下，LFP都适用于电网电池，低成本和更长的生命周期使其成为一个无需动脑的举动，至少目前是这样。如果CATL在2021年底发布的Na+离子电池被证明具有与LFP类似的寿命，那么它很可能也具有成本优势，因为与锂相比，钠非常便宜。特斯拉从任何可以按时交付电池的公司购买电池，我相信他们在这方面比大多数电网电池和电动汽车竞争对手都更占优势。
“我住在一个20层的高楼里，所以存储解决方案无法分发。”
嗯?
这是一个严格的粒度问题。你不需要一个非常大的电池来平衡一个20层的住宅高层，它不需要与建筑物共存——在变电站的任何地方(甚至在变电站)都是可以的。住宅单元的分布式表后存储并不总是有效(尽管如果火灾问题能够解决，它甚至可能在20层楼高的建筑物中使用。10-20千瓦时的电池不是很大)，但分布在配电网或输电网通常不是问题，除非在非常高密度的大城市。但即使是几年前布鲁克林-皇后区的变电站升级项目，也充分利用了分布式存储(在与消防部门对设备进行了长时间的审查和讨论之后)。
自该项目启动以来，电池成本已降低了一半以上，他们将继续在这一成功的基础上，推出更多、甚至更大的分布式电池:
https://www.coned.com/en/about-us/media-center/news/20201216/con-edison-174-power-global-battery-project-queens
“35%的容量系数是合理的。”
目前正在建设的海上风电项目的容量系数将超过50%，并且在冬季增加，在寒流开始时更是如此，提高了电网平衡的能力。
一旦风能和太阳能发电能力被一点点管理的限制过度建设，就会成为平衡电网的最便宜的方式，大多数时候，限制了必要的电网存储量。Rethink-X的人正确地假设，当存储成本昂贵时，增加可再生能源的过度建设因素在经济上更可行。尽管以去年的风能和太阳能价格来看，建设过剩产能似乎很昂贵，但在公用事业规模上，光伏和风能的学习曲线仍然陡峭而无情。在公用事业规模上，光伏发电的平均成本已经比其他任何东西(传统或可再生能源)都便宜，在过去几年里开始领先于陆上风力发电:
https://www.lazard.com/media/451905/lazards-levelized-cost-of-energy-version-150-vf.pdf
PV学习曲线并没有真正放缓，尽管最近的大流行和国际关系在前进的道路上遇到了障碍。海上风能的学习曲线也相当陡峭——可能在2030年之前达到与陆上风能相当的水平(我不是屏住呼吸，但有可能)。
存储也在不断发展，随着钠电池技术的突破，短期到中期的存储价格可能会大幅下降。
https://www.lazard.com/media/451882/lazards-levelized-cost-of-storage-version-70-vf.pdf
而且，这还没有考虑到自动需求响应程序来利用未来十年将用于汽车的大量电池。这已经在斯堪的纳维亚发挥了作用，并将为德国提供巨大的服务，因为德国汽车市场向电动汽车的转变已经加速，原因是燃料价格飙升，与此同时，中国电动汽车供应商开始以更大的规模进入欧洲市场。
丹娜,
谢谢你详细而深入的回答。我们继续感谢您对GBA的贡献。
查理，你无法通过构建来解决存储问题。你可以在峰值容量下建造所需电量的200%或300%，但如果没有存储，过剩的容量并不能解决问题，也不能让可再生能源单独解决所有问题。
Dana写了很多东西让我读，但我相信我们都同意，如果长期存储技术存在，那么可再生能源理论上是可行的。
正如我所说，只要从传统发电来源的过渡是合理的，并且99.5%是可靠的，我就完全支持清洁能源。
“查理，你无法通过构建解决存储问题。”
这不是我的建议。我只是想指出你用橙子的数据来支持你关于苹果的结论。
威尔-如果可再生能源被限制在总需求的35%，爱荷华州如何在2021年从风能获得57%的电力?你似乎也没有把水电算作可再生能源。VT、SD、WA、ME都有超过80%的电力来自可再生能源。
你说得对，以目前的技术水平，100%的可再生能源可能是不可能的，但据我所知，在美国，50%的可再生能源相对容易，如果我们进行必要的电网升级，80%的可再生能源是可能的。剩下的20%必须是核能和/或带有CCS的NatGas。
“你说得对，以目前的技术水平，100%的可再生能源可能是不可能的，但据我所知，在美国，50%的可再生能源相对容易，如果我们进行必要的电网升级，80%的可再生能源是可能的。”
不，实际上这是错误的。
在不升级输电网的情况下，不仅100%的可再生能源是可能的(在所有的48个州，夏威夷，美属萨摩亚和波多黎各-在AK中有点困难)，实际上比正常情况下更便宜，而且比20%的核/cc-NG更容易和更便宜地实施。Rethink-X的分析远不是第一个指出这一点的——甚至在2010年之前，就有规模较小但类似的分析发表，表明PGM电网可以100%使用可再生能源，而且成本低于80-90%。(从那时起，电池储能价格下降了90%以上，光伏价格下降了80%以上，超过了之前分析的成本曲线预测。)Rethink-X的分析在大多数方面都更加彻底，并研究了美国三个完全不同的地区，具有不同的负荷、天气和现有的电网资源配置。100%使用可再生能源(以及过度建设2-5倍的可再生能源)比保持现有发电厂的运营更便宜，但这不是一夜之间就能实现的，而且如果要迅速实现，仅仅支付化石发电厂的搁浅资产来进行谈判，还存在政治、监管和其他障碍。
80%的可再生能源发电意味着大多数时候根本不需要化石燃烧器，这是一个经济问题。20%的化石燃烧器的极低容量因素使得它们比简单地增加电池和进一步过度建造越来越便宜的可再生能源要昂贵得多。最具成本效益的风能+光伏+电池的确切组合当然因地区而异，并将随着时间的推移而发展。这三种技术的制造成本学习曲线仍然相当陡峭，但虽然没有必要，但在光伏和电池领域降低成本的技术突破可能会在未来十年出现，从而改变最低成本组合。它不需要像往常一样完美地达到最低成本。
地理位置有限的小国丹麦目前正努力克服较高的成本点，大约25%的电网电力来自化石燃料(总组合中约15%是硬煤，不到4%是天然气)，大约75%是可再生能源，大约一半的电力来自风能，另外20%来自生物能源(主要是作物残渣)。大约4%来自石油，4%来自太阳能，不到1%来自水电。对于太阳能来说，这是一个非常昏暗的纬度，也有不利的云因素需要处理，但随着这一切变得越来越便宜，每额定瓦的低吸收开始变得不那么重要了。由于来自天然气和石油的比例如此之小，它们在一定程度上缓冲了当前极端的价格波动，但摆脱剩余化石燃料电力的成本已经是可以承受的(并计划)，而且每天都在变得越来越便宜。与挪威可调度的水力资源有充足的输电网连接，对本地存储的需求比其他国家和地区要少一些，但他们不能(也不会)依赖于它作为唯一的备份。维护几乎不需要运行的燃煤电厂变得昂贵，所以它们真的会消失。
相比之下，在附近的荷兰(以前是一个重要的天然气出口国)，超过20%的电网组合来自可再生能源(10%的风能，5%的太阳能，3%的废物燃烧，3%的生物燃料/其他)，其中天然气发电能力的最大份额，其次是煤炭，化石燃料加起来占所有产量的75%。由于水力压裂引发地震，Groningen气田(开始开采)决定减少产量，很快使其成为天然气进口国，并受到当前天然气价格波动的影响。在电力方面，高企的天然气和石油价格促使人们急剧转向燃烧更多的煤炭，并从邻国进口，这缓和了零售价格的飙升，但家庭供暖的天然气成本已经飙升，这影响了零售市场的走势。
对于荷兰的房主/纳税人来说，这对于收入较低的四分之一的人口来说是一场金融灾难，他们住在隔热性能较差的房子里，基本上没有资金用于家庭升级或家庭太阳能。但在目前更高的电价下(与美国相比，屋顶光伏的安装价格大约是一半)，即使在灯光昏暗的国家，对于那些有信用或现金购买的人来说，也不需要考虑，不到一年就能收回成本(!)，用电取暖(甚至电阻电)比燃气更便宜。因此，尽管荷兰电网仍然是一个巨大的化石燃料燃烧器，但在纳税人的电表一侧，廉价的太阳能正在迅猛发展，导致对电网电力和天然气的永久性需求遭到破坏。目前立法的2022年住宅零售电力净计量计划仍然是100%的光伏发电量，这使得电池现在的吸引力有所下降，但从2023年开始，这一数字下降了9%，其中只有91%是完全净计量的，剩下的9%则以平均批发价支付。(IIRC目前是7欧分，为了反映实际批发价格的变化，可能不得不提高到更高的数字)。在2024年及以后的十年中，它将再削减9%，到2032年达到零零售净计量。但是，已经有几家表后设备公司销售产品，以平衡家庭设备负载到家庭太阳能输出，以最大限度地提高家庭光伏输出在表的房主一侧，并最大限度地减少进口和出口到电网，而不诉诸电池。从2025年开始，印度禁止销售新的化石燃料汽车，但在此之前，电动汽车的销售也在迅速增长，今年还有几款成本更低的中国车型将进入该国。智能汽车充电器几乎可以吸收一个典型家庭规模的光伏系统的所有输出功率，所以对许多人来说，降低净计量是不需要担心的。
有很多移动的部分，但已经有一个巨大的和相当迅速的转变正在进行，而最近的事件只会加速。在欧洲使用100%的可再生能源是可行的，也是负担得起的，在化石燃料价格波动的情况下，这一点更容易负担得起。在美国，这里的阳光和风力都比欧洲更强，达到100%的碳排放更容易/更便宜，但长期以来国内化石燃料价格低廉，直到最近才有所限制。但随着美国天然气和化石液体价格的相关上涨，可再生能源(在所有规模上)的成本比以往任何时候都更合理。
谢谢达纳。我读了《重新思考能源》报告，里面有很多让人兴奋的好东西。特别是太阳能/风能/电池的学习曲线，看看价格能低到什么程度。我从未见过它的模型是这样的，高达7倍的需求容量，搭配短时间的电池存储。我一直读到一些过度建设是经济的，但对于100%的可再生能源，我们需要某种长期存储系统(6个月到多年)。
我希望这是我们的未来，但从一些数字来看，在我看来，至少在不久的将来，我们的供应将受到限制。仅德克萨斯州的100% SWB数字就列出了2325千兆瓦时的电池存储容量，据我所知，这是目前全球锂离子电池产量的三倍多(我找到的数字是700GWh)。诚然，Rethink报告没有考虑到其他外部性(需求侧管理、能源效率或建筑自动化技术、其他可再生能源、技术突破等)，锂离子电池产量将大幅增加。但如果我们还要考虑电动汽车对电池的需求，在我看来，实现100%的SWB还需要20年或更长的时间。
我们需要在新英格兰的电力部门进行脱碳的剩余技术开发是多次克隆Dana Dorsett，并雇用克隆者为所有NE-ISO州的PUCs提供建议。用达纳严谨的分析技巧取代那些否定“它永远不会起作用”的顾问，我们就做好了。
不过，认真地说，海上风电增加50%的容量因子，加上活跃的需求响应市场的发展，可能会使电网运营商的工作比现在更容易。
有人注意过新英格兰近海的月度或季节性发电量曲线估算吗?看起来会很有趣，但我在任何地方都找不到。
>“我们需要在新英格兰的电力部门脱碳的剩余技术开发是多次克隆Dana Dorsett，并雇用克隆者为所有NE-ISO州的PUCs提供建议。”
我当然希望不是!(小心——我有几个亲戚是研究分子生物学家!: -))
FWIW:在马萨诸塞州(在ISO-NE电网区域内)，主要的公用事业公司已经在运行国家监管的项目，对使用其表后资产用于分布式峰值电力的家庭电池所有者进行报酬。例如:
https://www.nationalgridus.com/MA-Home/Connected-Solutions/BatteryProgram
“有人看过新英格兰近海每月或季节性的发电量曲线估算吗?”
在ISO-NE网站上曾经有一些文件详细描述了网格管理规划的预测中隐藏的那种东西。我还没看它是否还在上面，但它可能还在。该网站2010年之前的一些旧规划文件认为40%的容量系数过于保守，但目前的技术水平(主要是轮毂高度，但也有叶片设计)已经大大提高了这个数字。三年前的一份MA国家文件的介绍提到了季节性的冬季增长。在第1页的底部(PDF页码，第7页):
“海上风能发电的容量系数更大，接近50%
比许多其他可再生能源发电机，如太阳能，特别是在冬季
个月。”
这是在通用电气发布12MW的Haliade-X之前，该产品的预计容量系数超过了50%。
开发商的实际合同价格不断超过(适当保守的)国家规划者的最佳情况。
回到Lazard最近的成本分析，新的公用事业规模的太阳能和新的陆上风能正在接近联合循环天然气(cc-NG)发电的边际运营成本，这是去年美国天然气合同的长期平均价格(由于管道和液化天然气存储的限制，它比ISO-NE地区的价格更贵)。随着国际市场进一步推动天然气价格(包括美国)上涨，美国海上风电83美元/兆瓦时的预计价格可能接近新英格兰cc-NG电力的价格，如果还没有低于的话。花点时间仔细阅读文档中的第一个图表(包括脚注):
https://www.lazard.com/media/451905/lazards-levelized-cost-of-energy-version-150-vf.pdf
由于目前公用事业规模PV的平均LCOE已经是cc-NG电力平均价格的一半，很容易辩称，以实际需要的2倍的价格建造PV，并将其一半扔在地板上，它仍然具有cc-NG的竞争力。所需的存储量也会降低。光伏发电的LCOE继续下降——当它的成本是传统发电的1/4时(这将在2030年之前发生)，3-4倍的过度建设从经济上来说是合理的。风能也有类似的学习曲线(如果没有那么陡峭)，如果过度建设2倍，就可以在需要存储之前弥补光伏发电的大部分缺点。随着越来越多的这种接近零边际成本的能源进入电网，化石燃烧器的容量因素下降，使它们变得更加昂贵。这些资产的投资者不能也不应该认为，仅仅因为cc-NG工厂在2021年的产能系数为45%，就能在5年内保持这一水平。使用Lazard(和其他公司)的化石燃烧器和核武器的LCOE的一个缺点是，这是一个假定的固定容量因素，在资产的生命周期内根本不会持续。
这些事实是Rethink X分析的基本基础，还有一个问题是，为了应对最坏的天气情况，过度建设可再生能源和储能所带来的过剩(本质上是免费的)电力可以和将如何利用。仅仅因为它与传统电力相比仍然具有成本效益，即使这种电力被简单地削减，这并不意味着“超级电力”必须(或将)被浪费。
这是电力和运输行业真正颠覆性的时代。大多数人在第一波海啸袭来之前都看不到它，但它就在这里，就在此时此刻。在接下来的十年里，要做好颠簸的准备(包括零售公用事业价格的波动)。
欧洲将摆脱俄罗斯化石燃料的影响，但短期内会非常艰难。荷兰的住宅零售公用事业价格已经被他们的零售能源市场结构搞得一团糟，能源经纪人的一些可疑行为也因此发生，但与战争有关的事情不仅仅是蛋糕上的糖霜。如前所述，现在对于那些有现金或信用的人来说，购买更多的PV更便宜，无论是否有电池。事实上，Ketel Klets(=“锅炉爆炸”在美国)youtube书呆子在他的家庭系统上没有电池，没有热泵，然而通过痴迷地监控和平衡他的PV输出与负载，以及微调他的燃气锅炉/散热器系统的效率，他的公用事业几乎没有支付。与此同时，今年冬天许多/大多数人都被每月1000欧元以上的能源账单困住了。这段短视频需要的不仅仅是对荷兰语的短暂熟悉，但它是一个很好的挥舞手臂的入门，让他能够把荷兰语推到什么程度:
https://www.youtube.com/watch?v=DTwR-osTdUM
我只是想留下一条评论，表达我对达纳在帖子中所表达的想法的感激之情。谢谢你！
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