2024年美国电力行业九大趋势

储能:装机量增长和行业挑战并存，长时储能备受关注

2023年对储能行业来说是丰收的一年:美国在第三季度安装了创纪录的7322MWh的储能,使前三个季度的总部署量达到13,518MWh——已经超过了2022年全年的11,976MWh。

专家预计这种增长在2024年会继续,部分原因是通胀削减法案的持续利好。尽管安装量有望在加利福尼亚州和德克萨斯州等大市场增加,但该市场也有望在亚利桑那州、内华达州、纽约州和佛罗里达州等越来越多地转向储能以确保电网可靠性的州份增长,美国清洁能源协会研究与分析副总裁约翰·亨斯利说。

行业将密切关注财政部关于独立储能投资税收抵免的持续澄清指导,根据美国清洁能源协会储能主任诺亚·罗伯茨的说法。该部门于11月下旬发布了初步指导意见。

然而,储能行业也将面临某些挑战,特别是在许可方面,据Wood Mackenzie公司高级研究分析师、储能事务范妮莎·惠特说。

“你有很多地区变得许可更加困难——有时与土地权有关,有时与反对在自己家附近建设工程的人有关,但与过去相比,现在肯定有更多与许可有关的问题......”

积压的并网互联队列仍然是行业的另一个焦虑源泉,因为审查进程的速度无法赶上新项目需求的速度,以及进入队列的大量项目申请,根据亨斯利的说法。

预计2024年将继续选择1至4小时放电时间的锂电储能作为技术选择。然而,该行业正在缓慢地向提供更长放电时间的长时储能技术转变。

该行业可能会在这些技术的方面取得进展,这可能以更多的试点项目、更多的制造工厂以及一些从试点规模到商业规模的项目的形式逐渐体现,Witte说。

分布式能源资源:所有目光都集中在虚拟电厂上

分布式能源资源——包括屋顶光伏、储能和电动汽车——近年来一直在美国电网上扩张,但看向2024年,一些专家明确关注虚拟电厂。

虚拟电厂——本质上是分布式能源资源的汇总,可以在电网上像临时发电厂一样运行——正处在一个潜在的转折点,根据美国能源部9月的一份报告的结论。该机构估计,到2030年使虚拟发电厂容量翻三番至8000至16MW,每年可为电力系统节省100亿美元。

高级能源联合会资深研究员瑞安·卡托夫斯基说:“以各种形式可以调度、可以控制的分布式资源的概念——我认为这是2024年的一个广泛主题。”

“我们将看到更多关注如何发展这个市场的方式,以及当这些资源进入电网时,如何更好地利用这些资源,”他补充说。

关于虚拟发电厂的兴趣有几个不同的因素在驱动。简单来说,更多的分布式资源被部署了,这导致人们更加密切地审视它们如何整合到电网运营中,卡托夫斯基说。人们也十分关注虚拟电厂在确保电网可靠性方面的作用,以及满足电网需求侧更大的灵活性需求。

与此同时,交通运输和建筑部门的电气化也导致了几年相对平稳的电力销售后的负荷增长。

“因此,有变化的负荷形状和日益增长的需求——而且可控制的分布式资源可以帮助解决这些需求,”他说。

到目前为止,进入电网的许多分布式能源资源都是屋顶光伏。但是在向分布式储存的转变,预计在2024年将继续并加强,特别是当电力系统规划者密切关注可靠性需求时。

在监管方面,根据卡托夫斯基的说法,2024年将继续看到大量围绕联邦能源监管委员会令第2222号的实施的活动,该决定指示区域输电组织和独立系统运营商消除可能阻止分布式能源资源集合参与批发电力市场的障碍。

2024年促进核电先进反应堆的部署

据核创新联盟执行董事朱迪·格林沃尔德称,2024年,美国核能行业在项目部署、许可和投资等几个重要趋势可能会出现,包括“更多的新反应堆通过美国核管理委员会的许可流程”。

TerraPower公司预计将向美国核管理委员会提交一份关于其在怀俄明州Kemmerer的Natrium快中子反应堆的施工许可申请,X-energy公司预计将向美国核管理委员会提交其在德州Dow化工设施的Xe-100燃气冷却反应堆的施工许可申请。美国核管理委员会对通用电气日立核能公司的BWRX-300小型模块化反应堆和其他反应堆的监管审查也有望推进。

此外,格林沃德补充说,2024年,美国核管理委员会“可能会发布拟议的‘第53部分’法规供公众评论,这是一项重大修订,旨在简化新的反应堆的许可流程”。

据联合关注科学家组织核电安全项目主任埃德温·莱曼注意到,2024年,该组织预计将看到更多的公用事业公司申请现有反应堆从60年延长到80年的后续许可更新——以及可以使它们获得通胀削减法案规定的新的“清洁”能源税收抵免的功能。

关于国家和联邦政策在核电方面的重点,核能研究所政策发展和公共事务高级副总裁约翰·科泰克说,2024年,“我们希望看到围绕立法问题的势头得到延续,如扩大能源标准、废除新核能的禁令或暂停令、消除监管障碍和现代化市场结构。”

格林沃尔德说:“2023年,花旗银行等大型金融机构开始公开讨论新核能作为清洁能源解决方案的问题。2024年,我们预计将看到更多金融机构关注与新核能源项目相关的潜在机会,并且潜在客户将与这些机构合作,更好地了解如何构建项目以降低财务风险。”

2024年税收优惠不确定性可能减缓氢能项目发展

氢能行业可能会在2024年相对平静——至少在项目公告和建设方面是这样。

如果最终的税收优惠指导仍悬而未决,关于哪些项目有资格获得税收优惠的不确定性将继续推迟建设氢能项目的决定,燃料电池和氢能协会总裁兼首席执行官弗兰克·沃拉克说。如果领先的氢能公司最终起诉财政部的决定,诉讼可能会进一步拖延关于该指导的辩论,沃拉克说。

与此同时,指导本身有可能通过生效的一项拟议要求推迟项目——要求氢生产商使用新的可再生能源或燃料资源——这意味着氢能项目将需要等待3至4年这些新资源上线,沃拉克说。这条规则和指导本身的推迟意味着许多原定于2024年、2025年甚至2026年的项目可能会被推迟或完全取消。

联合关注科学家组织临时执行董事尼克·康奈尔还预计,明年将会有更多关于能源部选定的氢中心的细节。预计能源部将在未来几个月内与中心完成谈判。然而,一些未获得能源部资助的拟议中心继续推进,康奈尔说。此外,无论是否将获得中心资金,几个州——都在制定自己的激励措施,鼓励氢生产商。这可能意味着中心以外的项目可能比那些有资格获得联邦资助的项目推进得更快,康奈尔说。

网络安全:更多合作,实施新计划

专家表示,2024年,黑客将继续对美国电力部门发起残酷的网络攻击,这意味着一定要采取新方法、协作和资金来保护电网的安全。

从政策角度来看,拜登政府于2023年采取了多项措施来应对网络安全威胁,专家说。网络安全公司Dragos公共政策和政府事务主管凯瑟琳·莱德斯马在一封电子邮件中说:“我们不预期联邦层面会有任何实质性的政策或监管转变。”

“随着政府承诺运用一切政策和监管杠杆来提高所有部门基础设施的网络安全水平,我们将继续看到监管协调的推动,其中包括关注软件供应链的安全,”莱德斯马说。

安全顾问汤姆·阿尔里希表示,电力行业还将看到持续努力更新北美电力可靠性公司的规定,以允许使用最新技术。

专家认为云技术可以为电网提供成本、安全性和可靠性方面的好处,但北美电力可靠性公司的关键基础设施保护标准不允许它们用于某些更大的资产。2022年12月,北美电力可靠性公司的标准委员会开始了修改关键基础设施保护标准的流程,以允许所有系统使用云计算。

阿尔里奇说:“这个问题对北美电力可靠性公司机构施加了巨大的成本压力,因为越来越多的软件开发商将云作为其软件的主要或唯一交付工具。”

面对日益增长的网络威胁,电力公司也将通过改进风险管理来做出回应,商业和技术咨询公司West Monroe网络安全管理董事戴维·查多克说。一种方法是利用保护级别协议——类似于服务水平协议——电力公司可以在内部或与第三方供应商利用这些协议来协调努力,并确保安全举措具有所需的资源。

无论你称之为数据治理还是网络治理,“今年你将听到更多关于治理的讨论,”查多克说。

电气化:随着更多车辆和建筑用电,预计将出现负荷增长和并网延误

2023年,电动汽车和建筑物增加了公用事业负荷,专家预计这一趋势将在2024年继续,即使电网可能会因功率需求的增加而应对艰难。

RMI负责无碳建筑的首席Mike Henchen说,EV采用引起的负载增长首先以“非常局部化的方式”出现,单个馈线因邻里出现的几辆新车而面临压力。

“我们开始看到建筑电气化的首次影响。以类似的方式,我认为这是非常局部化的,”亨琦说。

“我们看到对全电新建筑特别是由于建筑规范和全国各地的地方政策而推动的巨大兴趣,”亨琦说。但是公用事业公司“可能会或可能不会随时拥有所需的容量来互联全电社区”。

“我们在2023年看到了这方面的首个苗头,2024年可能会看到更多,”他说。

提高效率可以发挥重大作用,限制建筑用电的电力需求影响,而在2023年,美国在家用电器效率和工业脱碳方面取得了“重大进步”,美国能源效率经济委员会执行董事史蒂夫·纳德尔在1月2日的博客文章中写道。

美国能源效率经济委员会的官员还表示,他们正在关注加利福尼亚州,该州的2025年建筑法规预计将在今年公布,这可能会推动更多的住宅使用电而不是天然气。

电动交通工具也在增加需求,因为更多的消费者选择电动汽车。据考克斯汽车估计,去年美国销售了120万辆电动汽车。

电动汽车占2023年新车销量的7.6%,高于2022年的5.9%,考克斯说。第四季度,电动汽车占新车销量的8.1%。尽管增长有所放缓,但该公司预计2024年电动汽车销量将超过新车销量的10%。

通过联邦国家电动汽车基础设施计划推出的电动汽车充电桩也将继续投入,Charge Ahead Partnership发言人莱昂·麦金农说,该合作组织代表对提供电动汽车充电感兴趣的企业。然而,各州将更加关注这些充电站的安装位置,并且需要制定新的专门的电动汽车充电费率,他说。

“由于需求费用,许多国家电动汽车基础设施计划资助接收者将难以通过电动汽车充电获得利润,因此预计对专门的电动汽车充电费率的呼声会增加,”他说。

Charge Ahead Partnership支持限制公用事业公司拥有充电站的法律。麦金农说,该小组预计今年在该问题上会取得成功。