Comment le système électrique américain pourrait évoluer avec une électrification généralisée

NRZ.Digital
0 0

énergie éolienne
Crédit: Domaine public Pixabay / CC0

Le cinquième rapport dans NREL’s Étude sur l’avenir de l’électrification (EFS) est maintenant disponible, présentant une analyse des impacts potentiels de l’électrification généralisée sur le système électrique américain – en particulier les investissements dans les infrastructures de production et de transport, la consommation de carburant, les coûts du système et les émissions.

L’EFS est une étude collaborative pluriannuelle conçue pour évaluer les impacts potentiels d’une électrification généralisée aux États-Unis. L’étude examine comment l’électrification future pourrait affecter différentes parties du système énergétique, y compris les secteurs de la demande (bâtiments, industrie et transports) et le secteur de l’électricité.

Dans la dernière phase de l’étude, les analystes du NREL et les partenaires de recherche ont utilisé un cadre de scénario pour modéliser les systèmes électriques et énergétiques américains jusqu’en 2050 afin d’identifier les principales tendances avec une électrification accrue. Les résultats sont publiés dans « Étude sur les futurs de l’électrification: scénarios d’évolution du système électrique et de développement des infrastructures aux États-Unis. « 

Modélisation de scénarios côté offre

S’appuyant sur une analyse récente publiée dans Journal de l’électricité, ce rapport se concentre sur des scénarios du côté de l’offre englobant un large éventail de conditions futures sous des niveaux d’électrification qui ont été développés pour le deuxième rapport de la série. Les scénarios avec les niveaux d’électrification les plus élevés reflètent l’électrification transformationnelle dans plusieurs secteurs de demande.

À l’aide de l’outil phare d’expansion et de répartition de la capacité de NREL pour les États-Unis contigus, le modèle ReEDS (Regional Energy Deployment System), les analystes ont évalué comment les changements liés à l’électrification de la demande d’électricité pourraient avoir un impact sur la construction et l’exploitation futures du système d’alimentation en masse. Plusieurs modifications ont été précédemment apportées au modèle ReEDS pour mieux représenter les interactions entre l’offre et la demande avec une électrification généralisée, qui est documentée en détail dans un rapport de méthodologie à partir de juillet 2020.

Les résultats du scénario comprennent les changements projetés de l’infrastructure physique du système électrique américain, l’utilisation de cette infrastructure et les impacts liés au système énergétique plus large, comme les émissions. Les scénarios seront évalués plus en détail avec des simulations de grille plus détaillées dans un prochain rapport EFS, et un visionneuse de données de scénario est disponible pour ceux qui souhaitent approfondir leurs connaissances. À partir des scénarios modélisés, cinq résultats clés ont émergé.

Cinq résultats clés

  • L’électrification entraîne le déploiement soutenu de générateurs d’énergie renouvelable et de gaz naturel dans toutes les régions des États-Unis. Pour répondre à la demande d’électricité dans les scénarios de forte électrification, la capacité installée atteint plus du double des niveaux de 2018 d’ici 2050. La production à partir d’énergies renouvelables à bas coût augmente dans tous les scénarios et, en l’absence de nouvelles politiques, la nouvelle production au gaz naturel est également construit pour répondre aux charges électrifiées. Le choix de la source qui fournit le plus d’électricité dépendra largement des prix futurs des technologies renouvelables, des technologies de stockage d’énergie et du gaz naturel, entre autres facteurs.
  • Les ressources locales sont de plus en plus utilisées pour faire face à la croissance de la charge liée à l’électrification, ce qui atténue l’influence de l’électrification sur la nécessité d’une expansion supplémentaire du transport interrégional à longue distance. Cependant, l’ampleur des segments de transport courts pour interconnecter les nouveaux générateurs d’énergie renouvelable évolue avec l’électrification, et l’expansion totale de la capacité de transport évolue de la même manière avec les niveaux de déploiement des énergies renouvelables.
  • L’électrification accroît la dépendance des secteurs de la demande (bâtiments, transports et industrie) à l’électricité, ce qui pourrait élargir les possibilités de charges flexibles. La flexibilité dans le calendrier des demandes de recharge de véhicules électriques, de chauffage des locaux et d’autres services d’utilisation finale peut aider à répondre aux demandes de pointe et à planifier les réserves sans infrastructure supplémentaire du secteur de l’électricité. Sans cette flexibilité du côté de la demande, des changements induits par l’électrification de l’ampleur et du moment des pics de demande pourraient nécessiter le développement des infrastructures et la nécessité d’une plus grande flexibilité du côté de l’offre (par exemple, les batteries).
  • Il y a des ressources abondantes aux États-Unis avec des coûts similaires pour répondre à la croissance potentielle de la demande d’électricité due à l’électrification. Des ressources énergétiques renouvelables à faible coût et du gaz naturel sont disponibles dans toutes les régions des États-Unis en l’absence de nouvelles politiques, et ils sont de plus en plus développés avec des niveaux croissants d’électrifications. Cependant, cette analyse révèle que l’électrification n’a qu’un effet modeste sur le coût par unité d’électricité consommée (40 à 46 dollars par mégawattheure) et les prix de l’électricité en vrac dans tous les scénarios considérés.
  • L’impact de l’électrification sur le coût du système sur l’ensemble du secteur de l’énergie dépend fortement des progrès futurs en matière de coût et d’efficacité des technologies d’utilisation finale de l’électricité. Les coûts du système du secteur électrique augmentent avec la capacité de production et de transport supplémentaire qui est nécessaire pour desservir la charge croissante dans le cadre d’une électrification généralisée. Cependant, ces coûts sont partiellement ou entièrement compensés par les économies de carburant et d’exploitation dans les secteurs des bâtiments, des transports et de la demande industrielle. Des niveaux d’électrification plus élevés avec des progrès rapides dans le coût et la performance des technologies électriques d’utilisation finale peuvent entraîner des économies d’énergie nettes sur le système – jusqu’à 800 milliards de dollars dans le scénario d’électrification élevée.
  • L’électrification généralisée entraîne des réductions de la consommation d’énergie directe et des émissions du système énergétique, en raison de l’amélioration de l’efficacité des technologies d’utilisation finale de l’électricité et de la baisse des intensités d’émissions associées à la production d’électricité. Les économies d’énergie et les réductions d’émissions sont largement attribuables à l’électrification dans le secteur des transports. Le niveau de réduction des émissions qui pourrait être atteint dépend fortement du mix de production futur, mais les émissions de dioxyde de carbone et les principaux polluants diminuent dans tous les scénarios examinés.

NREL lance une série d’études sur les futurs de l’électrification

Plus d’information: Caitlin Murphy et coll. Futurs d’électrification élevés: impacts sur le système électrique en vrac américain, Le journal de l’électricité (2020). DOI: 10.1016 / j.tej.2020.106878
Fourni par le National Renewable Energy Laboratory

Citation: Comment le système électrique américain pourrait évoluer avec l’électrification généralisée (2021, 13 janvier) récupéré le 13 janvier 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-01-power-evolve-widespread-electrification.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. En dehors de toute utilisation équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans l’autorisation écrite. Le contenu est fourni seulement pour information.


Happy
Happy
0
Sad
Sad
0
Excited
Excited
0
Sleppy
Sleppy
0
Angry
Angry
0
Surprise
Surprise
0

Average Rating

5 Star
0%
4 Star
0%
3 Star
0%
2 Star
0%
1 Star
0%

Laisser un commentaire

Next Post

Rencontrez Mary Towle-Hilt de Reading Plus

À l’organisation d’alphabétisation Lecture Plus, les étés sont assez calmes pour le service client, et Mary Towle-Hilt cherchait un projet. Mary a été présentée pour la première fois à WalkMe en 2019, et depuis lors, elle porte les chapeaux d’un représentant du service client et du principal professionnel de la […]

Abonnez-vous maintenant