太阳能、升温和比特币对德克萨斯州电网来说是不确定因素-彭博社
Nathaniel Bullard
达拉斯的电力线路。
摄影师:Nitashia Johnson/Bloomberg *这是来自绿色日报的消息。*注册以在收件箱中接收。
美国没有任何电力网格在过去十年中增加的可再生能源比得上德克萨斯电网。回到2012年,加利福尼亚州和中西部的风能、太阳能和其他可再生能源发电量都超过了独行星州。但在2022年,德克萨斯成为了赢家。该州电网的未来是供应、需求和不确定性的研究。
有一件事是确定的:如今德克萨斯大部分的可再生能源发电来自风能。去年,德克萨斯电力可靠性委员会(Ercot,覆盖该州大部分地区的电网)的风电项目发电量超过107,000吉瓦时;太阳能发电量为24,000,不到风能产量的四分之一。但太阳能增长迅速,在最炎热的月份发电最多,此时电网面临最大压力以满足高需求。
增加堆叠
德克萨斯公用事业规模的风能和太阳能发电
来源:德克萨斯电力可靠性委员会(Ercot),彭博社
不太确定,但仍然可能:Ercot预计从现在到2025年,风力发电设施只会略微扩张,而太阳能预计将激增。如果所有具有互连协议的项目都完成,太阳能容量从2023年到2025年可能会翻倍。
增长能力
德克萨斯州风力和太阳能发电容量,历史和预测
来源:Ercot
注:2023-2025年包括运营项目和具有互连协议的项目
仍然不确定的是:天气。德克萨斯州去年夏天异常炎热。从五月初到九月底,有61天是过去五年中最热的。炎热的天气也比往常早,正值工厂运营商通常进行定期维护的月份。2022年夏季月份,电网创下了重复的峰值需求记录,迫使Ercot在7月11日和13日发布所谓的节约呼吁。另一个非常炎热的夏天可能会在2023年进一步推高电力需求。
研究小组BNEF还得出了关于去年夏天的另一个重要发现:需求高于仅仅记录温度所能表明的。还有其他因素导致了这一点 — 特别是比特币挖矿。
比特币是德克萨斯电网中最大的不确定因素。在德克萨斯考虑比特币意味着不是一个预测(高确定性),或者一个投影(低确定性),而是一个场景 — 一个让我们思考新的可再生能源、天气和新需求来源如何相互作用的假设。
比特币矿使用的电量如此之大,且如此稳定,以至于我们可以用电力需求来表达。如今,Ercot中有1.8吉瓦的比特币矿在运营,BNEF追踪了10吉瓦的潜在项目。并非所有这些项目都会在今年或明年投入运营,但在BNEF的基本情景中,今年比特币挖矿的总需求将达到5.3吉瓦,2024年将达到5.9吉瓦。
需要一些硬币
来自比特币挖矿的德克萨斯州电力需求
来源:Ercot,BloombergNEF
去年的问题是,所有这些新矿工会让电网崩溃吗?询问矿工们,他们会说他们正在帮助电网,因为他们的负荷是“可中断的” — 即,根据需求可以随时开启或关闭。一些矿工已经注册为“可控负荷资源”,可以响应电力系统信号,而不仅仅是全速运行。该州还建立了一个临时计划,支付比特币矿山减少峰值功率。
答案和问题一样复杂,但关键在于一个重要的观念:比特币矿山只有在经济条件有利时才会运行。因此,如果温度低于去年,风力和太阳能发电量较高,电力价格可能相对较低,那么矿工们甚至可能在高峰需求时运行。但如果风力和太阳能减少,或者温度较高,那么由于电力价格较高,比特币挖矿可能会关闭,从而降低总需求。并且由于比特币在非高峰时段持续运行,价格可能会在历史上较低的时段提高,例如晚上11点,那时没有太阳能来抵消比特币。
考虑到可再生能源、天气和比特币,德克萨斯州电网的一个可能结果是“净负荷”配置的显著变化。过去,傍晚风速较低意味着在一天中和一年中最炎热的时段电力短缺。现在,由于太阳能在那个时间段有显著的发电量,电网的净负荷(在可再生能源发电后所需的量)正在下降。不仅如此,峰值净负荷可能会转移到晚间。
更高的峰值和更低的净负荷
德克萨斯州夏季峰值电力负荷和净负荷减去风能和太阳能在峰值需求日,千兆瓦
来源:Ercot,BloombergNEF
但也有另一种可能性 —— 熊市情况。随着温度降低,充足的太阳能和较少的比特币挖矿,德克萨斯州峰值功率需求可能与2022年相比几乎没有什么不同。在这种情况下,净负荷最高达到62千兆瓦,比2018年的水平低近12%。
市场受规则约束,但不确定性塑造市场。今天的德克萨斯州电力市场存在多种不确定性,每一种都对该州电力网的未来具有重要意义。唯一确定的事情是什么?那就是美国市场值得关注,这是美国电力未来的一张新明信片。
Nat Bullard是BloombergNEF的高级撰稿人,为Bloomberg Green撰写Sparklines专栏。他为早期气候技术公司和气候投资者提供建议。