脱碳经济的推动整个山间西方,公众对话往往集中于风能和太阳能,电动汽车,氢能源和碳捕获和存储。网格——;互联发电厂、输电线路和控制中心,使全国灯——;是世界未来碳中和带电的不可或缺的推动者。然而,网格通常被排除在讨论。
它不应该。
“实现碳中和未来需要大修改网格,在其设计和整体能力,存储和储备,我们使用更多的电力从汽车到家庭取暖,能源和经济”玛丽说大口水壶洛斯阿拉莫斯国家实验室研究员研究网格了十多年。”实现这一未来还取决于科学告知公众和决策者的选择,所以他们支持和各级做出最好的选择,从社区到州地区。”
实体的解决方案
大口水壶导致电力推力在山间西部能源可持续性和过渡计划,或I-WEST。由美国能源部和由洛斯阿拉莫斯国家实验室,I-WEST汇集了来自各行各业的人塑造碳中和能源经济的转型。I-WEST地区包括亚利桑那州,科罗拉多州、蒙大拿、新墨西哥州、犹他州和怀俄明州。社区在每个州正在受到市场变化的影响从化石能源。
“I-WEST是一个实体项目,致力于寻找最合适区域减排策略和技术从这个部门等,同时提供可靠的能源,保护工作和帮助社区繁荣,”大口水壶说。
今年晚些时候,I-WEST将产生一个初步的能源转型路线图途径碳中立聚焦于四个主要I-WEST技术领域:氢、有限公司2、生物能源和低碳电力。基于社区的输入,路线图将概述该地区人民的需求和担忧,部署区域,选择最合适的技术,可以对碳中性能源的可用资源,潜在的行业合作伙伴,经济和政策的风景。
碳中和能源系统不要添加新的二氧化碳到大气和限制气候变化至关重要。
需要广泛的能源技术
”I-WEST地区的电力行业排放1.66亿吨的有限公司2每一年,每一年,有1.29亿吨的煤电厂和3700万吨天然气发电厂,”大口水壶说。“我们将需要依靠广泛的能源技术,我们转向碳中性的电力。包括熟悉的像风能和太阳能,新的包括混合氢和天然气、储能电池存储变量按需使用可再生能源,小型模块化反应堆核等。”
需要大量的支持技术使其他可行的途径。碳捕获可以立即减少点源排放,使氢碳中和,可再生能源储能电池可以可靠和水处理技术可以降低饮用水的使用对能源生产。
拼图的一个关键是捕捉碳从烟囱排放和隔离它或使用它的地质层产品,如新型的混凝土。碳捕获可以降低传统化石燃料发电厂的碳足迹,最终使其碳中和。
通过研讨会参与者的电力生产和传输领域,工业消费者,地区和农村合作社,地方大学和能源部实验室I-WEST已经确定过渡到碳中性的挑战和可能最适合的方法。
太阳能是可再生能源的地区丰富的自然选择。混合天然气和氢气意义为“桥接技术”在该地区能源过渡,因为它广泛的资源,劳动力和基础设施。核能已经承诺,因为该地区的采矿和后处理铀的能力。
转型首要的挑战是平衡负载电网,意义匹配供应波动(和可能增加)的需求。一块从可再生能源挑战是储存能量的负载电网可以处理极端事件没有化石燃料提供的稳定力量。答案可能来自电网级电池和其他选项,如泵水力发电。
后者使用风能或太阳能水提升到一个新的高度的一种大型电池储存水,水可以随后被释放。重力做的功的水流通过水力发电机发电。限制水的可用性可能是一个因素,尽管。
一个区域的机会可再生能源能提供稳定的电源不需要电网级电池是地热,利用升高的温度下I-WEST的大部分地区。尽管目前的技术和经济部署在该地区的地热能源有限,新技术正在研究和开发,这将极大增加使用地热区域碳中和。
其他挑战包括有限的传输能力将电力从最终用户的新来源。另一个原因是缺乏区域性的定价结构,导致开关碳中和能源也许最大的因素:成本。经济学将推动每一个决定。许多成本部署这些新技术将被传递给消费者通过利率,和监管机构必须批准这些利率。这并不意味着每个人的电费会跳天空高,电力公司定期进行新投资所支付的利率——,但解决这些问题需要各级新方法。
地区电网适应这些挑战将需要小心,整个系统的规划。洛斯阿拉莫斯,几十年的经验研究电网的脆弱性和优化其结构和操作维护网格弹性,将领导的这一部分I-WEST倡议与整个地区的利益相关者。
“这不会是一个技术,让我们碳中立,”大口水壶说。“这将是一系列的解决方案”。
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
6