英國、美國和加拿大的公用事業和輸電公司高層表示，電網的設計初衷並非是用於應對間歇性可再生能源和電動汽車的湧入。

英國電力網絡、美國電力公司（AEP）和安大略發電公司（OPG）的高層在兩個不同的會議上發言時也承認，在電網中提供安全、可靠和可負擔的電力是一項挑戰，而這些電網的設計無法承受氣候突發事件，如冰凍天氣、森林大火、洪水或暴雨。

不過，他們一致認為，通過規劃以及更好地整合電力產生和存儲，以消除日常和季節性變化，可以克服這些挑戰。他們補充說，核電可以提供基本負荷服務，但直到最近，這一領域通常仍由燃煤發電廠佔據。

“電網的設計不是為了處理分散的電力來源，”比如家庭住宅和企業屋頂的太陽能電池板，客戶可以通過它向電網購買和出售電力，這是英國電網公司首席執行官Basil Scarsella與美國電力公司首席執行官Nick Atkins在愛迪生電氣研究所（EEI）4月24日至29日舉行的一場會議上的表述。

英國電網公司負責維護倫敦、英格蘭東南部和東部大約11.9萬公里的電力電纜和線路，為約2,000萬人提供電力，美國電力公司作為美國最大的公用事業公司之一，負責維護長達4萬英里的輸電網絡，同時為11個州提供電力。

Atkins表示，對電網進行脫碳並不容易，成本也不會便宜。

Atkins說，美國電力公司輸電網絡中電線和變壓器的平均使用壽命約為57年，每年僅維護輸電網絡就需要花費30億美元。

Atkins表示：“因此，我們在電網翻新、電網擴建以及將可再生能源電力應用能力方面還有很長的路要走，我看到有越來越多的可再生能源電力正在投入使用。”

電動汽車充電需求將不斷分散

英國電力網絡公司的Scarsella表示，他正在依靠大數據分析來預測電動汽車的電力負荷或用於供暖的電力消耗將出現在何處。Scarsella表示，目前通過燃燒天然氣供暖的情況將在未來幾年出現改變。

Scarsella說：“所有用電需求不會在同一個地方出現。”

加拿大、美國和英國都設定了淨零排放目標，其中包括提高電動汽車銷量和可再生能源的份額。

2021年，美國政府設定了一個目標，到2030年，電動汽車將占到所有轎車和貨車新車銷量的一半，同時英國與30多個發展中國家和發達國家呼籲到2030年停止銷售燃油轎車和輕型貨車，“努力在2040年或更早實現所有轎車和輕型貨車的零排放。”4月7日，英國政府發布了一份諮詢報告，討論其如何實現零排放電動汽車（ZEV）目標。

加拿大的目標是到2026年，新銷售的所有輕型汽車中至少20%是零排放汽車，到2030年這一比例達到至少60%，到2035年達到100%。

電網能否應對電動汽車的增長？

電網能否應對電動汽車的激增也是另一個問題。

“如果未來每個人都購買電動汽車，電網還能正常工作嗎？答案是否定的。全面支持電動汽車的電網還沒有充分建成，尤其是在城市中，還有很多工作要做，”安大略發電公司首席執行官Ken Hartwick 4月27日在《外交政策》雜誌關於電網脫碳的討論中表示。

Hartwick表示，安大略發電公司正計劃通過能源結構多元化來滿足加拿大電動汽車湧入電網，其中包括採用核電提供基本負荷電力，天然氣發電廠滿足需求高峰，不過公司認識到，天然氣發電廠將重走燃煤發電的老路。安大略發電公司已經擁有4 GW的風力發電和7 GW以上的水力發電組合，但由於風力發電的間歇性，它只能依靠燃氣和核能發電來保障電力穩定性。

這家加拿大公用事業公司正投資128億加幣（約99億美元），在達靈頓核電廠安裝由通用日立核能公司製造的一個小型模塊化反應堆，並希望再投資130億加幣（約105億美元），對布魯斯核電站8個反應堆中的6個機組進行翻新。

電力行業是關鍵

參加這兩個項目的政策制定者表示，他們意識到國民經濟電氣化和電網脫碳帶來的挑戰，以及公用事業公司在這一轉型中發揮的關鍵作用。

在EEI論壇開幕日，美國總統氣候變化特使John Kerry表示：“如果我們在電力行業都不能做到這一點，那麼我們在其他行業也做不到。”

白宮科技政策辦公室首席能源轉型策略師兼能源事務副主任Sally Benson參加了與Hartwick和核能研究所首席執行官的討論，她對Hartwick的觀點表示贊同。

尋找合適的平衡點

Benson說，電網是基於可預測的供應設計運行的（從基本負荷的煤炭、天然氣或核電機組，以及少量燃油發電），當需求增加時可以啟動。但電網並非是為了在風能和太陽能等間歇性能源減少時，快速為這些來源提供補充電力而設計。

她表示，當風能和太陽能發電開始擴大規模時，電網運營商不僅要開始適應，實際上還要擅長應對這些電力潮流，因為這些間歇性能源發電不僅取決於一天中的天氣和時間，還取決於一年中的季節。

更重要的是，Benson說，這些模型顯示電力來源組合越多，即核能、天然氣、風能、太陽能與儲能的組合，調度電力的成本就越低。所以現在的關鍵是“找到合適的平衡點”，以保持電網的可靠性和可承受性。

美國電力公司在其2021年氣候影響分析中表示，計劃到2030年逐步淘汰73%的煤炭發電能力。目前已經淘汰13.5 GW，併計劃到2028年再淘汰1,633兆瓦的煤炭發電。與此同時，公司計劃到2025年新增10 GW的可再生能源裝機規模，到2030年再增加6 GW的可再生能源裝機規模。

與安大略發電公司一樣，美國電力公司也在電網領域進行大量投資，包括在能源儲存方面，同時還在探索新型發電方式，如模塊化核電和研究未來氫能發電。美國電力公司在分析中表示，在任何提供穩定基本負荷以補充間歇性可再生能源發電的討論中，燃氣發電和核能發電都至關重要。

隨著交通和供暖等經濟部門電氣化水平的提升，Atkins表示，“我們必須非常謹慎地應對這一轉變。”

Atkins表示，美國電力公司的客戶及其投資者對清潔能源的需求正在日益增加，但他們也希望確保電網系統的可靠性和彈性。

監管機制有待完善

然而，他表示，美國完善監管機制的速度仍然不夠快，無法跟上消費者和投資者的預期，“因此這種分歧將繼續存在。”

成立負責管理美國電網的6個區域輸電組織（RTO）和獨立系統運營商（ISO）在過去只是為了審查數量相當少的煤炭和天然氣項目。而現在需要處理數百甚至數千份申請文件。

今年早些時候，負責協調哥倫比亞特區以及美國中西部和東部13個州全部或部分地區電力的獨立系統運營商PJM Interconnection，提議推遲兩年接受任何電網接入新申請，因為公司已經積壓了超過2,500份許可申請。公司已經成立一個特別工作組研究相關解決方案。

聯邦政府也在加緊完善相關製度。美國聯邦能源管理委員會（FERC）於2021年發布了一份工作白皮書，並召開了4次技術會議，探討日益變化的電力市場性質及其運作模式，隨後於4月21日採取了兩項重大舉措。

對能源規劃提出了改變

負責監管州際電力傳輸的聯邦能源管理委員會（FERC）對其概述區域輸電組織如何規劃其電力傳輸需求和配電成本的2011年第1000號命令提出了修改建議。擬議的規則要求區域輸電組織編制具有足夠前瞻性的規劃，以預測因資源組合和需求變化所驅動的輸電需求變化。

FERC表示，由於客戶要求使用清潔能源，公用事業公司通過承諾採購可再生能源對客戶作出回應，因此“發電配置正在發生迅速變化”。

聯邦能源管理委員會表示，它還意識到，隨著客戶需求的變化，傳統的電力使用模式或負荷狀況正在發生變化，例如，為互聯網服務全天候數據中心供電的需求增加。

監管部門還要求其監管的區域輸電組織和獨立系統運營商在60天內提交詳細報告，說明它們對未來5至10年能源資源需求和負荷概況（或電力使用情況）的看法。

“能源組合和需求的變化、運營挑戰以及不斷加快的區域一體化進程，都提升了參與區域輸電規劃和成本分配的重要性，以更有效地或更具成本效益地滿足長期輸電需求，”聯邦能源管理委員表示。

本文由S&P Global Commodity Insights而非S&P Global Ratings發布，S&P Global Ratings是S&P Global的一個獨立管理部門。