Бум зеленого производства в Америке, от аккумуляторов для электромобилей до производства солнечных панелей, не основан на возобновляемых источниках энергии – пока

Новый завод по производству аккумуляторов Panasonic стоимостью 4 миллиарда долларов США в Де Сото, штат Канзас, призван стать образцом устойчивого развития. полностью электрический завод без необходимости установки дымовой трубы.После завершения он будет занимать площадь в 48 футбольных полей, на нем будут работать 4000 человек и производить достаточно современных аккумуляторов, чтобы снабжать полмиллиона электромобилей в год.

Но есть загвоздка, и она большая.

Хотя завод большую часть времени будет работать на энергии ветра и солнца, возобновляемые источники энергии обеспечивают только 34% электроэнергии местной коммунальной компании Evergy в 2023 году.

На большей части территории США ископаемое топливо по-прежнему играет ключевую роль в удовлетворении спроса на электроэнергию.Фактически, Evergy попросила разрешения продлить срок службы старой угольной электростанции для удовлетворения растущего спроса, в том числе со стороны аккумуляторных заводов.

Со своими студентами в колледже Уэлсли я отслеживание бума инвестиций в производство экологически чистой энергии и как эти проекты – включая производство аккумуляторов, солнечных панелей и ветряных турбин и их цепочки поставок – нанести карту на электрическую сеть страны.

Аккумуляторный завод в Канзасе подчеркивает стоящие перед США задачи.расширяет производство экологически чистых энергетических технологий и отказывается от ископаемого топлива.Это также иллюстрирует потенциал этой отрасли для ускорения перехода к возобновляемым источникам энергии по всей стране.

Бум производства чистых технологий

Начнем с хороших новостей.

Только в аккумуляторном секторе компании объявили о планах построить 44 крупных завода, способных производить достаточно аккумуляторных элементов для поставок более 10 миллионов электромобилей в год в 2030 году.

Именно такой масштаб обязательств необходим, если СШАсобирается бороться с изменением климата и удовлетворить его новые стандарты выбросов автомобилей объявлено в марте 2024 года.

Задача:Этим заводам по производству аккумуляторов и электромобилям, которые они оснащают, потребуется много электроэнергии.

Производство достаточного количества аккумуляторных элементов По данным компании, для хранения 1 киловатт-часа (кВтч) электроэнергии – чего достаточно для пробега электромобиля на расстоянии от 2 до 4 миль – требуется около 30 кВтч производственной энергии. недавнее исследование.

Объединив эту оценку и наше отслеживание, Мы прогнозируем, что в 2030 году производство аккумуляторов в США вырастет до минимума.потребуется около 30 миллиардов кВтч электроэнергии в год, если предположить, что заводы будут работать на электричестве, как тот, что в Канзасе.Это соответствует примерно 2% всех жителей США.промышленная электроэнергия, использованная в 2022 году.

Огромный солнечный потенциал аккумуляторного ремня

Большое количество этих заводов планируется построить в одном из регионов США.Саут назвал «аккумуляторный ремень.” Потенциал солнечной энергии высок в большей части региона, но электросеть делает от этого мало пользы.

Наше отслеживание найдено что три четверти мощностей по производству аккумуляторов расположены в штатах с производство электроэнергии из возобновляемых источников ниже среднего сегодня.И почти во всех этих местах рост спроса приведет к росту предельные выбросы, потому что эта дополнительная энергия почти всегда исходит от ископаемого топлива.

Однако мы также отслеживаем, какие компании по производству аккумуляторов обязуются обеспечивать свои производственные мощности возобновляемой электроэнергией, и эти данные указывают на более чистое будущее.

По нашим подсчетам, половина батарей будет производиться на заводах, которые обязались к 2030 году обеспечивать не менее 50% своей потребности в электроэнергии за счет возобновляемых источников энергии.Более того, эти обязательства сконцентрированы в регионах США.где инвестиции отставали.

Некоторые компании уже принимают меры.Тесла строит самая большая в мире солнечная батарея на крыше своего завода в Техасе.LG взяла на себя обязательства по поиску поставщиков 100% возобновляемая солнечная и гидроэлектроэнергия для своего нового катодного завода в Теннесси.И Panasonic предпринимает шаги для достижения чистые нулевые выбросы для всех своих заводов, включая новый в Канзасе, к 2030 году.

Дополнительные корпоративные обязательства могут помочь повысить спрос на использование ветровой и солнечной энергии в развивающемся аккумуляторном поясе.

Что это означает для спроса на электроэнергию в США

Производство всех этих аккумуляторов и зарядка всех этих электромобилей повысят спрос на энергосистему.Но это не аргумент против электромобилей.Все, что подключается к сети, будь то электромобиль или завод по производству аккумуляторов, становится чище по мере появления в сети новых возобновляемых источников энергии.

Этот переход уже происходит.Хотя природный газ доминирует в производстве электроэнергии, в 2023 г. возобновляемые источники энергии дали больше электроэнергии, чем уголь впервые в СШАистория.А прогнозы правительства что в 2024 году 96% новых электрогенерирующих мощностей, добавленных в сеть, будут не использовать ископаемое топливо, включая батареи.Эти тенденции ускоряются благодаря стимулы для внедрения чистой энергии включен в Закон о снижении инфляции 2022 года.

Заглядывая в будущее

Важным уроком здесь является то, что проблема в Канзасе – это не завод по производству аккумуляторов, а все более устаревшая электросеть.

Поскольку инвестиции в будущее экологически чистой энергетики ускоряются, Америке необходимо будет провести реинжиниринг большей части своей энергосистемы использовать все больше и больше возобновляемых источников энергии и одновременно электрифицировать все: от автомобилей до фабрик и домов.

Это означает, что инвестиции в модернизацию, расширение и декарбонизацию электросетей так же важны, как строительство новых заводов или переход на электромобили.

Инвестиции в производство экологически чистой энергии будут играть ключевую роль в обеспечении этого перехода:Некоторые из новых усовершенствованных батарей будут использоваться в сети, обеспечивая резервное хранилище энергии во времена, когда производство возобновляемой энергии замедляется или спрос на электроэнергию особенно высок.

В январе Гавайи заменили свой последняя угольная электростанция с усовершенствованной аккумуляторной системой.Вскоре то же самое начнет происходить и в Теннесси, Техасе и Канзасе.