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工作文件系列：国会预算办公室使用ReEDS模型分析电力部门政策

核心内容概述

本工作文件介绍了国会预算办公室（CBO）如何使用和修改国家可再生能源实验室（NREL）开发的ReEDS模型，以分析2022年和解法案（公法117-169）对电力部门的影响。CBO将该模型称为CBO-ReEDS，并通过调整模型的输入参数，使其更符合CBO对电力需求、燃料价格和技术成本的预测。

主要观点

• CBO-ReEDS的用途：CBO-ReEDS是ReEDS模型的改编版本，用于分析电力部门的政策影响，尤其是对二氧化碳排放、电价和发电组合的影响。
• 模型的调整：CBO调整了ReEDS模型，使其与CBO对电力需求、燃料价格和技术成本的预测一致，包括对传输能力增长和可再生能源选址的限制。
• 2022年和解法案的影响：该法案的关键条款预计将在2022-2050年间将电力部门的二氧化碳排放量减少至其他情况的一半。
• 不确定性因素：模型预测结果受到多个不确定性因素的影响，包括传输和选址限制、技术成本、燃料价格和电力需求的变化。

关键信息

ReEDS模型简介

• ReEDS是一个容量扩展模型，用于模拟满足电力需求所需的最低成本发电机组合。
• 它考虑了发电、存储和输电投资，并基于区域间的传输能力进行建模。
• 模型不包括电网中每小时的能量流动，仅提供传输的简化表示。

CBO-ReEDS的修改

• 传输限制：CBO施加了每年1太瓦英里（TW-mi/yr）的传输增长限制，基于2017-2022年的历史数据。
• 可再生能源选址限制：CBO采用了“有限访问”选址方案，限制了在联邦土地上建设新设施以及与现有基础设施的最小距离。
• 技术成本调整：CBO将可再生能源、储能和核能的成本调整为与EIA AEO2023中预测的一致。
• 燃料价格更新：燃料价格依据EIA AEO2023进行更新。

2022年和解法案的关键条款

• PTC和ITC恢复：该法案恢复并扩展了生产税收抵免（PTC）和投资税收抵免（ITC），适用于新建设的零碳发电机。
• 奖金信贷条款：在某些情况下，零碳发电机可以额外获得奖金，如位于“能源社区”或满足国内含量要求。
• 核电厂和CCS激励：现有核电厂获得PTC，CCS的税收抵免（45Q）价值增加。

预测结果

• 二氧化碳排放：在“和解”案例下，2022-2050年的总排放量预计下降46%；到2050年，年度排放量将比“不和解”案例下降约三分之一。
• 清洁发电份额：预计到2050年，清洁发电（包括风能、太阳能、核能、储能）将占总发电量的83%。
• 电价变化：在“和解”案例下，平均批发电价预计在2030年下降2.30美元/MWh（3%），在2050年下降2.85美元/MWh（5%）。
• 减排成本：预计在“和解”案例下，减排成本约为43.50美元/吨CO₂。

不确定性分析

• 传输和选址限制：这些因素可能影响清洁发电的部署，进而影响减排效果。
• 技术成本变化：未来可再生能源、储能和核能成本的变化会影响减排和电价。
• 天然气价格：天然气价格的高低将影响清洁发电的竞争力和排放量。
• 电力需求增长：需求增长可能影响电力部门的总体排放和发电组合。

附录内容

• 传输、选址和互连队列：CBO评估了未来传输容量、选址限制和互连项目的增长情况。
• 减排成本计算：CBO通过比较公共和私人成本的差异，计算了减排成本，以反映政策对排放的减少效果。

图表摘要

• 图1：ReEDS模型的区域划分。
• 图2：预计的二氧化碳排放量（“和解”与“不和解”案例）。
• 图3：不同情景下的清洁发电份额。
• 图4：高和低奖金信用吸收下的二氧化碳排放预测。
• 图5：天然气价格高低对排放量的影响。
• 图6：清洁发电机成本高低对排放量的影响。
• 图7：高和低电力需求下的排放预测。
• 图8：每年新增输电线路和容量。

表格摘要

• 表1：CBO-ReEDS的主要变更说明。
• 表2：CBO-ReEDS中的不同情景描述。
• 表3：按情景划分的清洁发电份额。
• 表4：不同情景下的排放和减排成本结果。

总结

CBO-ReEDS模型是ReEDS的修改版本，用于评估2022年和解法案对电力部门的影响。该模型考虑了传输限制、可再生能源选址、技术成本和燃料价格等关键因素。尽管该模型提供了详细的分析，但仍然存在不确定性，如供应链延迟、市场结构和政策执行情况。CBO预计该法案将显著减少电力部门的二氧化碳排放，并促进清洁发电的普及，但结果可能因上述不确定性而有所变化。