在肯塔基州和弗吉尼亞州安裝 3,000 英畝太陽能電池板的計劃被推遲多年。 明尼蘇達州和北達科他州的風電場突然被取消。 鼓勵馬薩諸塞州和緬因州居民採用太陽能的計劃步履蹣跚。
在對風能、太陽能和其他低碳技術進行創紀錄投資的情況下，美國即將起飛的能源轉型正面臨嚴重障礙：項目數量已經不堪重負，該國用於將新電力來源連接到家庭和企業的陳舊系統不堪重負。
如此多的項目正試圖通過審批流程，延誤可能會拖延數年，導致一些開發商舉手離開。
多於 8,100 個能源項目 – 其中絕大多數是風能、太陽能和電池 – 正在等待 2021 年底連接電網的許可，高於一年前的 5,600 個，干擾了被稱為互連的系統。
這是將風力渦輪機或太陽能電池陣列產生的電力添加到電網的過程——電力線和變壓器網絡將電力從發電地輸送到城市和工廠。 沒有單一的網格； 美國有 數十個電網每個都由不同的機構監督。
PJM Interconnection 運營著美國最大的區域電網，從伊利諾伊州延伸到新澤西州，去年被連接請求淹沒了 宣布凍結新申請 到 2026 年，這樣它就可以處理積壓的數千份提案，其中大部分是關於可再生能源的。
現在，開發商平均需要大約四年時間才能獲得批准，是十年前的兩倍。 當公司最終對他們的項目進行審查時，他們常常會驚訝地發現現有的電力線過於堵塞，而且連接成本高得令人望而卻步。
許多人放棄了。 只有不到五分之一的太陽能和風能提案實際上通過了所謂的互連隊列， 據考證 來自勞倫斯伯克利國家實驗室。
“從我們的角度來看，互連過程已成為頭號項目殺手，”主要太陽能和電池開發商 Pine Gate Renewables 的市場開發副總裁派珀米勒說。
經過多年的快速增長，美國大規模的太陽能、風能和電池裝置 下跌 16% 據貿易組織美國清潔能源協會稱，到 2022 年。 它歸咎於供應鏈問題，但也將項目連接到電網的時間過長。
電力生產產生的溫室氣體約占美國排放量的四分之一； 清理它是拜登總統抗擊全球變暖計劃的關鍵。 他去年簽署的具有里程碑意義的氣候法案提供了 3700 億美元的補貼，以幫助使低碳能源技術——如風能、太陽能、核能或電池——比化石燃料更便宜。
拜登政府的環境議程
但法律幾乎沒有解決建設清潔能源項目的許多實際障礙，例如 允許搶劫，當地的反對或傳輸限制。 專家表示，除非這些障礙得到解決，否則數十億美元的聯邦補貼可能無法轉化為立法者所設想的深度減排。
“清潔能源有多便宜並不重要，”以能源為重點的非營利組織 ClearPath Foundation 的研究常務董事 Spencer Nelson 說。 “如果開發商不能足夠快地完成互連過程並在地下獲得足夠的鋼材，我們將無法實現我們的氣候變化目標。”
排隊等待多年
在最大的電網中，例如中西部或中大西洋地區的電網，區域運營商管理來自數百個不同發電廠的錯綜複雜的電力流，通過數千英里的輸電線路進入數百萬家庭。
在開發商建造發電廠之前，當地電網運營商必須確保該項目不會造成中斷——例如，如果現有電力線獲得的電力超過其處理能力，它們可能會過熱並發生故障。 在進行詳細研究後，電網運營商可能需要升級，例如將新工廠連接到附近變電站的線路。 開發商通常承擔這筆費用。 然後操作員繼續研究隊列中的下一個項目。
當能源公司每年建造一些大型煤炭或天然氣工廠時，這個過程相當常規。 但由於成本下降、國家清潔能源授權以及現在的巨額聯邦補貼，風能、太陽能和電池項目的數量在過去十年中急劇增加，因此它已經崩潰。
PJM Interconnection 的系統規劃負責人 Ken Seiler 說：“最大的挑戰只是項目的絕對數量。” “只有這麼多電力工程師可以進行我們需要進行的複雜研究，以確保系統保持可靠，而且其他所有人也都在努力聘用他們。”
電網運營商 PJM 現在有 2,700 個正在研究的能源項目——主要是風能、太陽能和電池——這個數字在短短三年內翻了三倍。 等待時間現在可以達到四年或更長時間，這促使 PJM 去年 暫停新的審查並徹底改革其流程.
延誤可能會顛覆可再生能源開發商的商業模式。 隨著時間的流逝，不斷上漲的材料成本會削弱項目的可行性。 購買土地的選擇權到期。 潛在客戶失去興趣。
兩年前，太陽能開發商 Silicon Ranch 向 PJM 申請獲准在肯塔基州和弗吉尼亞州連接三個 100 兆瓦的太陽能項目，足以為數万戶家庭供電。 該公司經常 將其太陽能電池板與放牧的羊配對與當地土地所有者就數千英畝農田的購買選擇進行了談判。
今天，那片土地空無一人。 Silicon Ranch 尚未收到 PJM 的反饋，現在估計它可能要到 2028 年或 2029 年才能讓這些太陽能農場上線。這讓人頭疼：該公司可能不得不決定是否購買這塊土地，甚至還不知道它的太陽能是否陣列將被批准。
“這令人沮喪，”Silicon Ranch 的首席執行官裡根法爾說。 “我們總是談論與當地社區建立信任和信譽對我們的行業有多麼重要。 但如果你進來並說你要投資，然後多年沒有任何反應，那不是最佳情況。”
PJM 很快計劃 加快隊列 – 例如，通過集群研究項目而不是一次研究一個項目 – 但需要先清理積壓的項目。
“想像一下，如果我們以這種方式支付高速公路費用”
太陽能和風能的一個潛在更大問題是，在全國許多地方，當地電網已滿負荷運轉，無法吸收更多電力。
這意味著，如果開發商想要建造一個新的風電場，它可能不僅要為一條簡單的連接線付費，還要為其他地方更深層次的電網升級付費。 例如，北達科他州的一個計劃中的風電場是 被要求支付數百萬美元的升級費用 到數百英里外的內布拉斯加州和密蘇里州的輸電線路。
這些成本是不可預測的。 2018年，可再生能源開發商EDP North America提出在明尼蘇達州西南部建設一個100兆瓦的風電場，估計需要花費1000萬美元並網。 但在電網運營商完成分析後，EDP 了解到升級將耗資 8000 萬美元。 它取消了該項目。
這就產生了一個新問題：當擬議的能源項目落選時，電網運營商通常不得不重新研究其他待定項目，並將成本轉移給其他開發商，這可能會引發更多的取消和延誤。
專家說，它還會產生不正當的激勵措施。 一些開發商將在不同地點提交多個風能和太陽能農場的提案，而不打算全部建造。 相反，他們希望他們的其中一項提議是在另一位必須為主要網絡升級付費的開發商之後提出的。 這種投機性競標的興起進一步堵塞了隊列。
“想像一下，如果我們以這種方式支付高速公路費用，”諮詢集團 Grid Strategies 的總裁 Rob Gramlich 說。 “如果高速公路完全擁堵，下一輛上車的汽車就必須支付整條車道的費用。 當那個司機看到賬單時，他們就下車了。 或者，如果他們自己支付費用，其他所有人都可以使用該基礎設施。 這沒有任何意義。”
Gramlich 先生說，更好的方法是讓電網運營商規劃對廣泛有益的輸電升級，並將成本分攤給更廣泛的能源供應商和用戶，而不是讓個別開發商一點一點地修復電網，通過混亂的過程。
這個想法是有先例的。 在 2000 年代，得克薩斯州的官員發現，現有的電力線將無法承受在西得克薩斯州的大風平原和 計劃數十億美元的升級. 得克薩斯州現在在風力發電方面處於全國領先地位。 同樣，MISO，一個跨越中西部 15 個州的網格，最近 批准了 103 億美元的新電力線，部分原因是官員們可以看到許多州已經制定了雄心勃勃的可再生能源目標，並且需要更多的輸電。
但這種主動規劃很少見，因為公用事業、州政府官員和企業經常就是否需要新線路以及誰應該承擔成本展開激烈爭論。
“最困難的部分不是工程，而是弄清楚誰會為此買單，”MISO 系統規劃副總裁 Aubrey Johnson 說。
然而，這些規則的命運尚不清楚。 去年 12 月，領導這兩項改革的前監管委員會主席理查德·格里克 (Richard Glick) 在與西弗吉尼亞州民主黨參議員喬·曼欽三世 (Joe Manchin III) 發生衝突後辭職。 關於不相關的政策 天然氣管道周圍。 該委員會現在分為兩名民主黨人和兩名共和黨人； 任何新的改革都需要多數人批准。
如果美國不能解決其電網問題，它可能難以應對氣候變化。 普林斯頓領導的 REPEAT 項目的研究人員 最近估計 到 2030 年，新的聯邦清潔能源補貼可以將電力排放量減少一半。但這是假設傳輸容量在未來十年內以兩倍的速度增長。 研究人員發現，如果不這樣做，排放量實際上可能會增加，因為太陽能和風能受到阻礙，現有的天然氣和燃煤電廠更頻繁地為電動汽車提供動力。
馬薩諸塞州和緬因州發出警告，太陽能和儲能工業研究所執行董事大衛加爾說。 在這兩個州，立法者都為小型太陽能裝置提供了大量激勵措施。 投資者投入資金，但在幾個月內，電網經理 不知所措，推遲了數百個項目。
“這裡有一個教訓，”加爾先生說。 “你可以通過雄心勃勃的大型氣候法，但如果你不注意互連規則等細節，你很快就會遇到麻煩。”
