EPRA 立法草案对电力传输和温室气体的影响

作者 ： Chaz Teplin(cteplin @ rmi. org) ， Katie Mulvaney 和 Sarah Wang(sarah. wang@ rmi. org) 2024 年 8 月 INTRODUCTION 7月22日，美国参议院能源与自然资源委员会公布了2024年能源许可改革法案（EPRA）草案文本。该法案包含19个章节，对能源基础设施和资源开采领域产生了广泛的影响。 在这篇简报中 ， 我们估计了 (草案) 的效果EPRA传输规定温室气体排放。我们发现: • EPRA与FERC第1920号命令结合，将加速传输扩展速度至目前速率的2-4倍。• 新增传输设施有助于美国电网部署大量清洁能源，帮助满足预期的负载增长，并取代化石燃料发电。• 在我们的核心情景中，我们估计EPRA将有助于建设可再生能源，从而减少电网的二氧化碳排放量达6.5亿吨。2当量 (CO 2E) ， 累计到 2050 年。 EPRA 中的传输条款 我们识别了四个影响传输的EPRA部分，并按照对传输扩展的重要程度进行了总结： •区域间传输计划和成本分配 - § 402联邦能源监管委员会（FERC）被指示在六个月内发布一个跨区域传输规则，要求相邻规划区域（除得克萨斯州的ERCOT外）1）联合规划其控制区域内之间的传输，利用特定的可靠性和经济性优势；2）明确如何分摊这些线路的成本。如果这些计划被认定为“公平和合理”，FERC将予以批准。FERC 许可和成本分配 - § 401建立了一个流程以支持许可并为100 kV或更高的输电线路分配成本至地区性和非地区性实体（除得克萨斯州的ERCOT）。如果该线路被认定为国家利益所在，FERC 可以为其颁发许可证。如果一个州在一年内未决定是否颁发许可证，则FERC 可以颁发许可证。要求此 §401 许可的公用事业（包括独立输电开发商）必须向FERC 提交获准线路的成本分配费率，以便FERC 批准。§401 条款消除了能源部定义国家利益电力传输走廊（NIETCs）的需要，这些走廊限制了FERC 可以颁发许可证的地理范围。对于请求 §401 许可的输电线路，FERC 将成为负责国家环境政策（NEPA）审查的主要机构。类别排除 - § 209指令内政部长和农业部长在《国家环境政策法》（NEPA）下定义类别排除，以加速升级现有权利范围内或先前已扰动的土地上的传输和分配线路，包括使用高级导体和电网增强技术。第209条将有利于区域和跨区域传输扩展。加速法律决策 - § 101将合法挑战能源或矿产项目机构决定的时间窗口缩短至150天。此外，《101条》要求当考虑能源和矿产项目及案件时，机构和法院应作出迅速决定。《101条》适用于区域性和跨区域传输，以及其他能源项目（包括化石燃料项目）。 附加上下文 欧洲产权账户（EPRA）将影响区域和跨区域传输扩展。对于区域传输而言，EPRA将在基础上建立FERC 指令 1920这需要主动的区域输电规划 ， 而大多数地区都是今天不进行EPRA §401 和 §402 部分借鉴了1920号命令的语言，并明确指出联邦能源监管委员会（FERC）应负责公共利益下的传输规划、许可和成本分配。EPRA的跨区域规划条款特别规定，它们应基于区域传输计划。与§401中的许可和成本分配流程相结合，这些法案的这部分内容可能会推动超过仅依据1920号命令所能见到的传输扩张。 对于跨区域传输，EPRA 创造了一个全新的规划制度，基本上在今天并不存在。明确的意图和可能的结果将是新的跨区域传输以及相邻电网运营商之间的更紧密协调。 有关其他信息 ，Grid Strategies LLC 创建了一个传输过程流程图其中包括 EPRA 条款。 方法和假设 我们在此概述了我们的方法论和假设。在附录中，我们将进一步详细说明我们的方法论和假设。 Methodology 为了估算EPRA（即电力可靠性委员会）从传输环节的排放影响，我们首先评估在EPRA和FERC（美国联邦能源监管委员会）的第1920号命令指导下，区域和跨区域传输扩张将如何加速。接着，我们通过计算该扩展传输能够启用的清洁能源量以及它能替代的化石燃料发电（及其相关的排放量），来估算这种扩展传输将减少多少排放。这一过程如下方图形所示。我们将所有来自跨区域传输的减排归因于EPRA，同时将部分来自区域传输的减排归因于EPRA。 我们采取“自下而上”的方法来估算新的传输规划流程将如何产生扩大的传输能力，并以历史规划流程为指导。我们假设Order 1920和EPRA将激励电网规划者以与MISO及其Multi-Value Project（MVP）和Long-Range Transmission Planning（LRTP）流程相似的速度建设区域传输网络。我们假设EPRA §402将激励电网规划者增加跨区域传输容量，以满足其峰值需求的目标比例。我们相信这种方法捕捉到了限制传输规划的政治和经济现实，并且只要电网仍受到传输的约束，这种假设就是合理的。当前在今天的互联队列中积压的2.6 TW项目表明，在短期内和中期，传输仍将是制约因素；长期来看，预期的负载增长（包括来自AI、制造、电气化和其他需求的增长）很可能继续通过2050年支持传输扩张。我们在发现2中重新审视这一假设的有效性。 我们将区域和跨区域传输分别进行评估。为了估算区域传输建设情况，我们以MISO的主干电网计划（MVP）和长期规划（LTRP）流程为参考，并假设电网区域按照MISO所实现的比例计划和建设传输设施，同时考虑最大负荷的调整因素。 为了估算跨区域传输建设规模，我们假设EPRA §402促使各地区力求在其峰值负载下达到最低的传输能力，并随着负载的增长持续增加这一能力。 我们进一步假设 EPRA 有利于 22 + TW 英里的已提议的输电项目通过新的许可和成本分配规定。我们已考虑了这些已提议项目的启动效应，假设它们能推动区域及跨区域扩张，比从零开始的新规划流程更快地上线。 我们的方法补充了容量扩张建模方法，这些方法探讨了理想经济传导和发电扩张计划会是什么样子。我们相信，我们的方法更好地捕捉到了当前限制传输扩展的各方挑战。然而，容量扩张建模更全面地评估了电网规划者可选择的多个选项（例如，使用质量较低、本地生成的电力，其传输成本较低，而不是需要传输的理想发电）。 我们注意到 ， 在我们的计算中 ， 我们不包括 ERCOT ， 因为 1920 号命令和 EPRA 都不适用于 ERCOT 。我们在下面的假设部分和附录 B 中进一步概述了我们的方法。 区域传输假设 要计算区域输电累积量: 1. 我们使用MISO的MVP（Minimum Viable Product）和LRTP（Long Range Transmission Planning）作为成功的区域规划上限，并假设除了ERCOT之外的所有规划地区以MISO速度的一半（每年600 GW- miles）建设传输设施，按峰值负载进行调整。我们假设美国整体上以MISO速度的一半进行建设，以平衡第1920号命令的目标、EPRA的新选址和成本分配条款、利益相关者过程的限制以及某些美国地区的犹豫，不愿过快地建设过多的传输设施。2. 我们假设美国的峰值负载（用于设定传输规划速率）线性增长至2050年的两倍。我们认为将负载翻倍作为一个保守的估计，考虑到了对于未来的预期。近期新增的数据中心和制造业和即将到来的车辆 ， 热泵 ， 氢气和工业负载。大多数分析表明，如果美国要在2050年前实现终端应用的脱碳化，负荷将超过翻倍（这些分析并未假设数据中心或制造行业的大量负荷增长）。3. 我们假定新的输电线路能够使电网运营商每年每GW-公里增加32 GWh的风能和太阳能能源。这一估计基于对计划中输电线新增发电量的估算。传输就绪报告. 4. 我们假设清洁能源以 0.6 吨 / 兆瓦时的速度取代排放 ， 这是近似的i 燃气发电机全生命周期排放率。这一假设认为，在大多数电网中，天然气将继续作为边际发电来源，清洁能源可能会替代一些高排放的燃煤发电，并且，特别是在高渗透度的情况下，新的清洁能源可以与其它零排放发电竞争。我们假设，EPRA和区域规划流程会加速已规划的约15万亿英里区域传输项目的建设，使得第一个新的区域传输项目在2029年开始运作。这一2029年的启动时间比从2025年开始完全新规划过程所预期的时间要早。 区域间传输假设 我们通过以下方式估计 EPRA 驱动的区域间传输建设 ： i最高效的联合循环发电机在燃烧过程中每兆瓦时排放0.5吨二氧化碳，而备用电站的效率较低。上游甲烷泄漏增加了天然气发电的生命周期排放量。当前的碳排放发电设备在燃烧过程中平均每兆瓦时排放约0.64吨二氧化碳（数据来源：美国能源信息署EIA）。 假设规划增加跨区域传输容量与地区高峰负荷成比例。具体而言，我们假定电网规划区域建立了跨区域传输系统，使其能够向邻近地区进口（或出口）其峰值负荷的20%。这个20%的估计值可能低于经济最优值；例如，麻省理工学院（MIT）使用了容量ii 我们通过扩展模型发现，30%的转移容量在经济上是最优的。假设区域间传输线路平均长度为100英里（这样我们可以估计每英里公里的GW-miles而不是GW）。2. 假设负载增长线性增加，到2050年将负载翻倍，新的传输系统每GW-miles可上线32GWh，新发电量取代了0.6吨/MWh。这些假设与我们在区域规划中使用的相同。3. 假设EPRA和区域规划过程加速了已规划的约7TW-miles区域间传输线路的建设，使得第一段新的区域间传输在2030年前启动，这比新的区域规划过程启动新项目的时间要早。 寻找 ＃ 1 ： EPRA 和 FERC 订单 1920 一起大大加速传输扩展。 近年来,美国变速器已以每年约1 TW-公里的速度扩展。在我们对Order 1920和EPRA影响的估算中，我们计算出区域和跨区域传输的总和会以每年2至4 TW-公里的速度扩展（见图1）。这些区域和跨区域项目可能将替代一些（但并非全部）其他传输规划。例如，除了区域规划项目外，可能还需要进行一些地方可靠性升级。 在图1中，跨区域建设（浅蓝色）开始得更快，然后减少，因为当前一些地区拥有的跨区域转移能力远低于目标（我们情景中的峰值负荷的20%）。建设持续多年，因为我们每年将跨区域转移能力的建设限制在地区峰值负荷的2%。 正如上面讨论的那样，我们假设即使有新的EPRA §402跨区域规划要求，规划区域也只会构建到“仅”20%的跨区域转移能力。这一假设（定义性地）导致的跨区域建设规模小于通过研究得出的结果。麻省理工学院的研究人员 ，他们使用容量扩展建模并确定 30% 是经济最优的。 表1. 根据第1920号命令和EPRA估算的区域和跨区域传输扩展。这一传输扩展是在持续进行的地方项目的基础上的，包括满足地方可靠性需求所需的项目。 发现#2：在所建模的速率下，加速区域间的部署有助于满足不断增长的负载，并替代化石燃料。 负荷增长和替代更昂贵的化石燃料发电的机会为快速部署清洁能源提供了经济理由。如图2所示，我们对EPRA和Order 1920如何扩大区域和跨区域输电的估计有助于抓住这一机遇，但还需要更多的发电量。 表2展示了以下内容：2023年的无碳发电（浅蓝），2023年的化石燃料发电（红色），假设负载线性增长至2050年翻倍所需额外发电量（灰色），以及通过传输优化的清洁能源发电（海绿色）。在图中，我们展示了通过传输优化的清洁能源替代化石燃料发电，以此来说明现有的和通过传输优化的清洁能源在多大程度上接近满足总需求发电。 模拟能力支持的清洁能源与2023年的化石燃料发电相比较为接近。然而，现有的清洁能源（蓝色）和模拟能力支持的清洁能源仅能提供2050年所需发电量的一半左右。因此，我们的分析表明，在EPRA支持下的过程不会过度建设传输设施到足以使其经济不可行的程度。实际上，展览1中所示的传输扩展不到找到的那部分的一半。美国净零产能扩张