普林斯顿大学教授杰西·詹金斯(Jesse Jenkins)周一告诉州立法委员会，新泽西州到2050年为居民提供不产生碳污染的电力的目标是可以实现的，而且是负担得起的，但可能需要大量使用州外电力。
杰西·詹金斯，机械和航空航天工程助理教授和安德林格能源与环境中心的负责人，领导普林斯顿零碳实验室，零碳能源系统研究和优化实验室，进行研究，以改善决策，加速，向净零碳能源系统的经济有效过渡。
詹金斯是机械和航空航天工程的助理教授，同时也是Andlinger能源环境中心的一名研究人员。他带领一组研究人员模拟了新泽西州的政策目标，即到2050年，75%的电力由可再生能源提供，并实现100%的无碳电力供应。上周一，他描述了实现这一目标的选项。2018年，州长菲尔·墨菲(Phil Murphy)向新泽西州参议院环境和能源委员会(New Jersey Senate Environment and Energy Committee)成员发布了一份行政命令，概述了这一目标。
詹金斯说:“这项研究的目标是在我们规划100%清洁电力的道路时，为关键技术和政策选择提供独立、详细的评估，以及它们的影响。”
詹金斯在普林斯顿零实验室的能源研究团队为该州建模了三种广泛的场景，并发现了不同的结果:
- 这是一种基于2020年底出台的政策的一切照旧的情景，不包括到2050年实现无碳电力供应的目标。在这种情况下，电力供应成本将下降19%，但无碳电力供应将无法实现。
- 该方案基于已经承诺但尚未实施的政策，包括到2050年实现75%可再生电力和100%无碳电力的目标，以及到那时全州范围内温室气体减排80%的现有目标。该研究发现，实现这些目标的最经济的方式是新泽西州从州外购买大量的清洁能源。
- 在这个方案中，新泽西州主要通过建设州内清洁能源来实现电网的脱碳，比如开发海上风电场和太阳能项目。这一方案的结果将允许该州实现其目标，但对新泽西州的电力客户来说将更加昂贵。
研究结果表明，即使由于快速建设和汽车电气化，电力需求峰值预计将增长85%，达到新泽西州在本世纪中叶实现无碳电力供应的目标也是可能的。
詹金斯说:“首先也是最重要的是，在保持必要的可靠性和降低大量电力供应成本的同时，向100%无碳电力过渡是可行的。”
詹金斯告诉议员们，成本最低的方案将利用新泽西州在一个名为PJM互联的多州电网中的成员资格。由众多公用事业和电力生产商组成的电网，从宾夕法尼亚州、新泽西州和马里兰州(最初的“P、J和M”)延伸到北卡罗来纳州，向西延伸至肯塔基州、密歇根州、印第安纳州和伊利诺伊州的部分地区。在最便宜的方案中，新泽西州可以通过从土地成本较低、可再生资源质量较好的州进口太阳能和风能来节省资金，比如从北卡罗来纳州进口太阳能或从印第安纳州进口风能。这一策略是该州最便宜的途径，前提是其他州不采取类似的激进措施，使其电力部门脱碳。在这种情况下，整个地区对可再生能源的需求增加，将推高新泽西州的进口成本，促使其依赖更昂贵的州内资源。
增加电力进口的选择也将扭转新泽西州对州内能源的传统依赖。目前，印度只有10%的电力靠进口。这项研究的首席研究员、詹金斯零实验室的博士后研究学者徐庆宇说，在成本最低的方案下，到2050年这一比例将上升到65%左右。他通过电子邮件发表了自己的评论。
如果新泽西州选择在州内生产更多的电力，它可以扩大诸如海上风能和小规模分布式太阳能装置等项目的规模，这些都是州现行政策的优先事项。但徐指出，这将涉及更多的国家纳税人的成本。
詹金斯说:“我们发现，实现无碳电力供应的最低成本途径在许多重要方面与新泽西州目前的政策方法不同，后者优先考虑州内和分布式的能源资源。”
更便宜的选择包括让该州的三座商业核反应堆在2030年以后继续运营，以及部署大型的、“公用事业规模”的太阳能项目，这些项目由于规模经济而提供更低的价格。如果该地区其他国家追求脱碳目标，或者天然气价格或可再生能源建设成本高于预期，现有的核电站还可以对冲进口可再生电力成本上升的风险。
詹金斯说，决策者需要评估不同能源来源方式的利弊，因为它们的影响远远超出电力供应成本，还包括对经济、劳动力、环境和生活质量的影响。
尽管不受环保主义者的青睐，而且选址困难，但建造天然气工厂是一种被认为在所有情况下都有用的策略。虽然新的燃气发电厂引起了人们对污染和额外温室气体的关注，但詹金斯解释说，增加发电能力将降低电力成本，有助于满足电动汽车不断增长的用电高峰需求，以及采用电动热泵有效地加热水和建筑物。詹金斯说，天然气产生的总发电量和相关的空气污染、温室气体排放，以及与天然气开采相关的影响，将随着时间的推移稳步下降，特别是如果该州现有的核电站得到维护的话。在为实现脱碳目标而开发的两种方案中，这些电厂将需要使用零碳燃料，比如到2050年可持续生产的氢或氨，到那时它们将只有在风能和太阳能都基本不可用的情况下才能运行。
议员们说，负担能力很重要，他们必须在这一点和进口更多电力的想法之间进行权衡。他们询问Jenkins关于如何让电动汽车充电基础设施更容易使用的问题，他回答说，充电基础设施方面的额外公共投资非常重要，这是委员会会议早些时候提出的决议。
听证会结束后，委员会主席、参议员鲍勃·史密斯(Bob Smith)表示，他将接受詹金斯提出的模拟其他情景并进一步讨论的建议。
“我们将把你设为快速拨号，”史密斯说，他代表萨默塞特和米德尔塞克斯郡的部分地区。
有关这项新研究的更多信息，请下载“新泽西州实现100%无碳电力供应的途径:到2050年的政策和技术选择”。
这项新研究在同行评议之前作为工作文件发表，供公众传播。该研究小组正在根据这份报告准备额外的出版物，以供同行评议，可能会进行修订。
《新泽西州通往100%无碳电力供应的道路:政策和技术选择到2050年》的其他作者包括前普林斯顿博士后研究员张川，现在是北京大学的助理教授，以及普林斯顿大学的副研究学者Neha Patankar。
该项目由公共服务企业集团(PSEG)通过普林斯顿电子合作伙伴关系提供支持。