Bagaimana sistem tenaga AS dapat berkembang dengan elektrifikasi yang meluas
Energy

Bagaimana sistem tenaga AS dapat berkembang dengan elektrifikasi yang meluas


Kredit: Pixabay / CC0 Domain Publik

Laporan kelima dalam rangkaian Electrification Futures Study (EFS) NREL sekarang tersedia, menyajikan analisis tentang dampak potensial dari elektrifikasi yang meluas pada sistem kelistrikan AS — khususnya investasi infrastruktur pembangkit dan transmisi, penggunaan bahan bakar, biaya sistem, dan emisi.

EFS adalah studi kolaboratif bertahun-tahun yang dirancang untuk menilai potensi dampak elektrifikasi yang tersebar luas di Amerika Serikat. Studi ini meneliti bagaimana elektrifikasi di masa depan dapat mempengaruhi berbagai bagian sistem energi, termasuk sektor permintaan (bangunan, industri, dan transportasi) dan sektor kelistrikan.

Dalam fase studi terbaru, analis NREL dan mitra penelitian menggunakan kerangka skenario untuk memodelkan sistem kelistrikan dan energi AS sepanjang tahun 2050 untuk mengidentifikasi tren utama dengan peningkatan elektrifikasi. Hasilnya dipublikasikan dalam “Electrification Futures Study: Scenarios of Power System Evolution and Infrastructure Development for the United States.”

Pemodelan Skenario Sisi Suplai

Membangun di atas analisis terkait terbaru yang diterbitkan di Jurnal Listrik, laporan ini berfokus pada skenario sisi penawaran yang mencakup berbagai kondisi masa depan di bawah tingkat elektrifikasi yang dikembangkan untuk laporan kedua dalam seri ini. Skenario dengan tingkat elektrifikasi tertinggi mencerminkan elektrifikasi transformasional di berbagai sektor permintaan.

Menggunakan alat perluasan dan pengiriman kapasitas andalan NREL untuk Amerika Serikat yang berdekatan — model Regional Energy Deployment System (ReEDS) — analis menilai bagaimana perubahan yang digerakkan oleh elektrifikasi dalam permintaan listrik dapat berdampak pada pembangunan dan pengoperasian sistem tenaga massal di masa mendatang. Beberapa modifikasi sebelumnya dilakukan pada model ReEDS untuk lebih mewakili interaksi antara penawaran dan permintaan dengan elektrifikasi yang tersebar luas, yang didokumentasikan secara rinci dalam laporan metodologi dari Juli 2020.

Hasil skenario mencakup perubahan yang diproyeksikan pada infrastruktur fisik sistem tenaga AS, pemanfaatan infrastruktur tersebut, dan dampak yang terkait dengan sistem energi yang lebih luas, seperti emisi. Skenario tersebut akan dievaluasi lebih lanjut dengan simulasi grid yang lebih rinci dalam laporan EFS yang akan datang, dan penampil data skenario tersedia bagi mereka yang ingin mempelajari lebih dalam. Dari skenario yang dimodelkan, lima temuan utama muncul.

Lima Temuan Kunci

  • Elektrifikasi mendorong penerapan berkelanjutan dari pembangkit energi terbarukan dan gas alam di semua wilayah di Amerika Serikat. Untuk memenuhi permintaan listrik dalam skenario elektrifikasi tinggi, kapasitas terpasang tumbuh lebih dari dua kali lipat level 2018 pada tahun 2050. Pembangkitan dari energi terbarukan berbiaya rendah meningkat di semua skenario dan, jika tidak ada kebijakan baru, pembangkit berbahan bakar gas alam baru juga dibangun untuk memenuhi beban listrik. Sumber mana yang memasok lebih banyak listrik sebagian besar akan bergantung pada harga masa depan dari teknologi terbarukan, teknologi penyimpanan energi, dan gas alam, di antara pendorong lainnya.
  • Sumber daya lokal semakin diandalkan untuk memenuhi pertumbuhan beban yang digerakkan oleh elektrifikasi, yang mengurangi pengaruh elektrifikasi terhadap kebutuhan tambahan perluasan transmisi jarak jauh antar daerah. Namun, besaran segmen transmisi pendek untuk menghubungkan pembangkit energi baru terbarukan berskala dengan elektrifikasi, dan total peningkatan kapasitas transmisi berskala serupa dengan tingkat penyebaran energi terbarukan.
  • Elektrifikasi meningkatkan ketergantungan sektor permintaan (gedung, transportasi, dan industri) pada listrik, yang dapat memperluas peluang untuk beban fleksibel. Fleksibilitas dalam waktu permintaan dari pengisian kendaraan listrik, pemanas ruangan, dan layanan penggunaan akhir lainnya dapat membantu memenuhi permintaan puncak dan perencanaan cadangan tanpa infrastruktur sektor tenaga tambahan. Tanpa fleksibilitas sisi permintaan ini, pergeseran besaran dan waktu puncak permintaan yang digerakkan oleh elektrifikasi dapat memerlukan pembangunan infrastruktur dan kebutuhan akan fleksibilitas sisi pasokan yang lebih besar (misalnya, baterai).
  • Ada sumber daya yang melimpah di Amerika Serikat dengan biaya yang sama untuk memenuhi potensi pertumbuhan permintaan listrik yang didorong oleh elektrifikasi. Sumber daya energi terbarukan berbiaya rendah dan gas alam tersedia di semua wilayah Amerika Serikat jika tidak ada kebijakan baru, dan semakin dikembangkan di bawah tingkat elektrifikasi yang semakin meningkat. Namun, analisis ini menemukan bahwa elektrifikasi hanya berdampak kecil pada biaya per unit listrik yang dikonsumsi ($ 40– $ 46 per megawatt-hour) dan harga listrik massal di semua skenario yang dipertimbangkan.
  • Dampak biaya sistem elektrifikasi pada seluruh sektor energi sangat bergantung pada kemajuan masa depan dalam biaya dan efisiensi teknologi penggunaan akhir listrik. Biaya sistem sektor kelistrikan meningkat dengan bertambahnya pembangkit dan kapasitas transmisi yang diperlukan untuk melayani beban yang terus meningkat di bawah elektrifikasi yang meluas. Namun, biaya ini sebagian atau seluruhnya diimbangi oleh penghematan bahan bakar dan operasional di sektor bangunan, transportasi, dan permintaan industri. Tingkat elektrifikasi yang lebih tinggi dengan kemajuan pesat dalam biaya dan kinerja teknologi listrik penggunaan akhir dapat menghasilkan penghematan sistem energi bersih — hingga $ 800 miliar dalam skenario elektrifikasi tinggi.
  • Elektrifikasi yang meluas mengarah pada pengurangan konsumsi energi langsung dan emisi dari sistem energi, karena peningkatan efisiensi teknologi penggunaan akhir listrik dan penurunan intensitas emisi yang terkait dengan pembangkit listrik. Penghematan energi dan pengurangan emisi sebagian besar didorong oleh elektrifikasi di sektor transportasi. Tingkat pengurangan emisi yang dapat dicapai sangat bergantung pada campuran generasi mendatang, tetapi emisi karbon dioksida dan polutan kriteria menurun di semua skenario yang diperiksa.

NREL meluncurkan seri studi elektrifikasi berjangka


Informasi lebih lanjut:
Caitlin Murphy dkk. Masa depan elektrifikasi tinggi: Dampak terhadap sistem tenaga massal AS, Jurnal Listrik (2020). DOI: 10.1016 / dtej.2020.106878

Disediakan oleh Laboratorium Energi Terbarukan Nasional

Kutipan: Bagaimana sistem tenaga AS dapat berevolusi dengan elektrifikasi yang meluas (2021, 13 Januari) diambil pada 13 Januari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-01-power-evolve-widespread-electrification.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel HK