脱碳国家级规划：有效国家行动的关键要素（英）

国家级规划脱碳:关键 元素的有效状态行动 玛雅·多梅舍克、托马斯·鲍恩、克里斯·伊万诺娃、凯伦·帕尔默、比尔·肖贝 报告22-102022年9月 关于作者 玛雅Domeshek高级研究分析师复位触发器。 托马斯·伯恩是网格内“电网运营规划”组的成员国家可再生能源实验室规划分析中心。 菊花伊万诺娃是一种开发分析师松门可再生能源。 凯伦·帕尔默是RFF的高级研究员，也是RFF电力计划的主任。比尔Shobe经济与政策研究中心主任，教授 弗兰克·巴顿领导与公共政策学院的公共政策弗吉尼亚大学。 发器 关于复位触 未来资源（RFF）是一个独立的非营利性研究机构，位于华盛顿。其使命是改善环境，能源和自然资源 通过公正的经济研究和政策参与做出决策。射频是致力于成为最广泛信任的研究见解和政策来源 解决方案带来健康的环境和繁荣的经济。 此处表达的观点是个别作者的观点，可能与作者的观点不同其他RFF专家、其官员或其董事。 分享我们的工作 我们的作品可在署名下分享和改编- 非商业性非衍生产品4.0国际（CCBY-NC-ND4.0）许可证。你可以复制和重新分发我们的材料的任何媒体或格式;你必须给 适当的信用，提供指向许可证的链接，并指明是否进行了更改，并且您不得应用其他限制。您可以在任何合理的范围内这样做方式，但不以任何暗示许可方认可您或您的使用的方式。 您不得将材料用于商业目的。如果重新混合、转换或 在材料的基础上，您不得分发修改后的材料。了解更多 信息,请访问https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/. 执行概要 在美国各地，各州政府都在追求自己的脱碳和 与其他州合作。其中大部分工作集中在电力部门，其中脱碳将需要对清洁发电和输电的投资，以及更大的投资专注于需求管理。2022年4月5日，弗吉尼亚大学全国 可再生能源实验室，与未来资源专家齐聚一堂，共同探讨各州在努力实现电力脱碳时面临的独特障碍。 在推行次国家级气候政策时，会出现三个重要的制度问题：协调，权威和专业知识。许多州之间的协调（和 其他司法管辖区）具有挑战性，即使行动的成本和收益仅限于涉及的司法管辖区。对于脱碳，成本和收益在两者之间共享除了代理状态之外，协调的交易成本预计会上升 迅速地。这些问题在各州内部也存在，因为有效的脱碳政策要求跨越传统上独立的机构权力界限的行动。诱导的难度 跨机构权力范围的合作带来了巨大的摩擦，可能会减缓脱碳的动力。除此之外，区域独立体系的重要作用 运营商（ISO）和其他非国家行为者，以及国家层面的协调问题行动确实会出现令人生畏。 美国的联邦权力结构限制了州行动的范围。 地方次国家级司法管辖区的权力有限，特别是在解决问题方面它们跨越了国界线，而且在合作方式上也受到限制。 最后，在发展专门知识和机构能力方面存在着巨大的规模经济。需要应对全球变暖的挑战。再次协调投资 各州之间的新知识和专业知识可能会产生巨大的收益，但是跨司法管辖区分配成本和收益带来了重大挑战。 对于清洁发电投资，障碍包括不利于可再生能源的市场结构能源资源，备份互连队列，本地选址反对，政策 在安排高效采购清洁能源方面存在不确定性和挑战。障碍所需的输电投资包括国家机构之间的机构不匹配和 区域输电运营商（RTO）拥有传输权，难以达成一致州际和区域间传输的成本分配，州政府不足 研究和参与规划过程的能力，以及当地的反对意见。需求低收入家庭缺乏获得能源效率的机会阻碍了管理 和租房者，能源效率指标不足，价格激励不足 消费者，对公用事业和输电投资者的不完全激励，以及不公平和 令人困惑的费率结构。讲习班与会者就各国可以参与的方式提出了建议与联邦能源监管委员会，RTO，州公用事业委员会， 其他国家机构、受监管的公用事业、独立电力生产商和地方政府以解决这些障碍。与会者还提出了许多有希望的未来领域。 研究，学术界，州和联邦机构，国家实验室和独立研究组织可以解决帮助各州走向电力脱碳的问题。 内容 1.介绍1 2.清洁发电投资3 不利于再生资源的市场设计、资源充足性方法4 2.2.备份互连队列6 2.3.选址的反对6 2.4.政策的不确定性7 当地自给自足与成本效益之间的紧张关系7 2.6.为未来的研究问题8 3.传输9 3.1.制度不匹配9 3.2.成本分配10 3.3.州政府的专业知识和能力不足11 3.4。当地反对传播11 3.5。为未来的研究问题12 4.需求管理13 4.1.缺乏对低收入家庭14 4.2.能源效率指标不足14 4.3.为客户激励不足15 4.4.鼓励公用事业和RTOs的不足16 4.5.不公平的和混乱的结构17 4.6.为未来的研究问题17 5.结论18 6.参考文献19 1.介绍 在气候危机以及当地环境和经济优先事项的刺激下，各州一直在制定和追求脱碳承诺（图 这些承诺在几个指标上因司法管辖区而异： 雄心壮志的时间表;承诺是涵盖整个经济还是仅涵盖特定经济部门（例如，电力或运输）;用于驱动的策略类型 部门变化（例如，电力部门、能力采购任务、 可再生能源组合标准[RPS]，清洁能源标准，清洁峰值标准，和排放上限）;以及哪些技术有资格实现目标（例如，太阳能、风能、核能、水力发电、生物质能;仅州内生成或州外生成）。关于这些要点的决定对各国如何追求其 目标和相关成本（布兰福德等人，2021）。 2022年4月5日，弗吉尼亚大学（UVA），国家可再生能源 实验室（NREL）和未来资源（RFF）召集专家讨论关键问题各州在追求电力脱碳时面临的障碍。研讨会的重点是 关于清洁发电投资、输电和需求管理及探索 联邦、地区、州和次州机构之间的互动如何影响州努力。研讨会提出了以下问题： •这些领域的进展模式是什么（清洁发电采购， 传输、需求管理）目前是否存在？可以应用哪些经验教训其他国家类似的环境吗? 图1.电力部门和整个经济零碳目标的州，2030-2050 100%可再生电力零温室气体电 零温室气体的经济经济零温室气体和电 资料来源:清洁能源州际联盟,2022年。 •国家政策和决策者在每个领域面临的主要障碍是什么？ •各州如何有效地促进州内各机构之间的伙伴关系政府与与电力计划有关的机构 他们的目标?1 •需要解决的最紧迫的研究问题是什么支持国家在这些领域的? 在整个研讨会期间，与会者重点关注了体制障碍和 （a）制定可行、可实现的目标的解决方案;（b）寻求具有成本效益的解决办法; （c）确保在减排方面取得有意义的进展。第一个要求提高国家行政能力和内部协调。这意味着任务 机构人员进行主动规划，并确保所有机构都在规划一起脱碳。能源机构可以承担更多责任 围绕能源和输电规划，但必须与环境部门密切合作，运输和经济发展机构。鉴于的分布式性质 可再生资源，与地方政府的协调也是必不可少的。追求 具有成本效益的解决方案需要国家和非国家机构之间的协调克服对特定机构具有权威的机构之间的不匹配 脱碳方面和国家层面的政策目标。例如，联邦能源监管委员会（FERC）和区域输电运营商 （RTO）在传输规划方面拥有重要权力，但各州需要与他们及其邻居合作，完成将 帮助他们经济高效地实现脱碳目标。确保有意义减排方面的进展也需要扩大行政能力 和协调。如果各州希望避免排放物从一个司法管辖区泄漏到另一个，他们需要能够有效测量泄漏和州际公路的机构 经济联系，以理解和补偿不同程度的雄心壮志 在邻近的司法管辖区。例如，如果一个州计划严格的排放上限，但邻国没有，第一个州必须决定如何解释排放 从进口电力。 本报告分为三个部分，用于研讨会的三个部分：清洁发电投资、输电和需求管理。每个部分 总结了这些挑战，解决方案和开放式研究问题 电力脱碳的各个方面，尽管许多问题涉及多个方面类别。本文件并未涵盖各州在执行时面临的所有决定电力脱碳;它应该被理解为研讨会的摘要 讨论和未来调查的出发点。 1这些机构包括北方联邦能源监管委员会美国电力可靠性公司，区域输电运营商， 现有公用事业和新供应商，公用事业委员会（PUCs），国家能源机构，州环境机构，地方政府和邻近州。 2.清洁发电投资 随着各州开始对其电力部门进行脱碳，大多数政策努力都集中在增加低碳发电。各国利用各种政策这样做 工具，通常同时使用多个工具。表1包括这些政策: 表1。例如国家脱碳政策 政策描述州的例子 要求可再生能源满足百分比负荷可再生能源组合标准发电，通常通过要求配电公用事业来执行 (2022年NREL)放弃可再生能源信用额（代表兆瓦时可再生能源发电）等于其负荷的百分比 阿兹,CA,有限公司,CT,德, 嗨,IA,IL,妈,医学博士,我,MI、锰、钼、MT、数控, 纽约,新泽西NHNM,NV,哦, 或者,PA,RI,TX,弗吉尼亚州 ,VT, 佤邦,WI(Barbose2021) 清洁能源标准 干净的最高标准 要求以低或零满足负载百分比碳生成（定义为包括以下技术） 可再生能源，包括核能和碳捕获），通常通过要求配电公司交出清洁来强制执行 能源信用额（代表清洁发电的兆瓦时）等于一定比例的负载 要求高峰时段的负载百分比为 在高峰时段发生清洁生成，通常强制执行MA（Shrader等人，2021年）用干净的峰值学分 CA,妈,NM,纽约,佤邦(DSIRE洞察团队2020) 采购能力授权 要求一定数量的可再生或存储容量由某一日期采购 存储目标:钙、 NV妈,新泽西,纽约,或者(DSIRE2022) 总量管制与排放交易计划 通过拍卖配额强制执行排放限制，代表加利福尼亚州（“上限 区域温室 天然气项目(RGGI:CT, 德,我,妈,医学博士,在北半球,新泽西、纽约、RI,VT,弗吉尼亚州,爸爸 涵盖实体产生的排放量吨数和贸易”留言。)或 (“气候保护 项目“留言。),佤邦 (“气候承诺法案”留言。) 每项政策最终都要求在低碳或零碳领域进行投资。 代。究竟如何，在哪里，何时以及由谁发生这将影响速度和脱碳成本。存在许多投资清洁发电的模式， 包括州RPS计划（通常需要公用事业公司购买可再生能源）能源信用额[REC]）和州要求公用事业公司签署电力购买与可再生发电机的协议（PPA）。除任务规定外，许多 公司和公用事业公司已采用自愿清洁能源采购 类似的机制，如区域经济共同体、购电协议和纵向一体化的所有权生成资源、相关电源和REC（NREL2022）。 不同的州对清洁能源投资问题的处理方式不同。一些 放松管制的州（和一些受管制的州）要求其配电公用事业（或 综合公用事业公司）与赢得州RFP的可再生开发商签署购电协议。例如，马萨诸塞州的分销公用事业公司与开发商签署了购电协议。的葡萄园风海上风电场后，州法律要求开发几个 吉瓦（GW）的海上风电，国家进行了拍卖（Gheorghiu2018）。在其他一些受监管的州，各州希望其综合公用事业公司能够建造可再生能源发电本身。例如，弗吉尼亚州清洁经济法案 （VCEA）要求自治领能源公司向弗吉尼亚州PUC申请建造许可到2035年，陆上风能和太阳能的16.1吉瓦。国家假设公用事业公司将更喜欢拥有和经营设施本身，因此VCEA还包括一项要求 至少35%的发电量必须从第三方采购。国家 关于可再生能源发电的允许地点也有不同的规定。为例如，弗吉尼亚州要求用于遵守RPS的75%的REC必须来自本州发电机。 鉴于许多州政策侧重于清洁发电投资，重要的是 确定这些政策面临的障碍。研讨会讨论确定了以下几点障碍和对这些障碍的机构反应。 2.1.市场设计和资源充足方法,不赞成可再生能源 在美国大部分地区，发电机的融资部分基于对他们将从容量市场获得收入，这是由预期 他们能够可靠地满足需求并促进系统资源充足性。这意味着关于发电机满足峰值需求能力的假设可以决定哪些是建造的。容量市场通常不能完全补偿可再生能源发电机能够帮助满足峰值需求，因为它们是间歇性的和 它们的可用性可能与峰值需求不一致（Millstein等人，2021）。结果，可再生能源发电机获得容量支付收入来源的机会较少，并且 可能需要额外的财务支持