盖茨：美国能源转型的关键是升级电力传输系统

比尔·盖茨在自己的博客网站发表文章，题目是：The surprising key to a clean energy future（清洁能源未来：令人惊讶的关键因素）。

我高中时的第一份工作是为管理西北电网的公司编写软件，那是一次奇妙的学习经历。我们当时将电网管理计算机化，我和一些顶尖的程序员一起工作。但当我告诉别人我在做的工作时，常常会受到茫然的凝视。当时，电网并不是很多人所能理解的。

如今情况已经不再是这样。极端天气事件让更多的人意识到了电网的作用以及电网故障的影响。两年前在德克萨斯州，当地电网在连续三次冬季风暴后出现故障。数百人死亡，数百万人数日断电。就在上个月，美国各地的极端寒冷再次将电网推向了崩溃边缘。

事情本不应该是这样。解决方案很明确：我们需要升级我们的电网，建造更多能够远距离输送电力的高压输电线路，并利用这些输电线路更好地将地区和社区彼此连接起来。如果我们这样做，就可以确保人们在需要时始终有电可用，并释放出清洁能源的潜力。

在过去两年中，我们正在走上一条比以往任何时候都更清洁的能源之路，包括风能、太阳能、核能和地热能，这将降低家庭能源成本，减少污染，并使我们的能源供应多样化，不再依赖任何一种特定能源。

但要充分利用这一机遇，我们首先需要将我们的电网带入21世纪（这在世界其他地方也是一个问题，但我将重点关注美国）。美国目前输送电力的方式并不是为了满足现代清洁能源需求而设计建造的。自电网开始建设以来，电力公司将大多数发电厂靠近城市。通过铁路和管道将化石燃料运送到发电厂，然后在那里燃烧发电。

这种模式不适用于太阳能和风能，因为许多最好的发电地点都远离城市中心。想象一下爱荷华州多风的平原或亚利桑那州阳光充足的沙漠。你不可能将阳光完全运到轨道车上，所以为了最大限度地发挥清洁能源的潜力，我们需要更长的线路来将能量从制造地输送到需要的地方。我们还需要更多的输电能力，因为随着我们为更多的东西（比如我们的汽车）通电，我们国家的需求在未来几年将会大幅度增加。许多研究表明，到2050年，美国电力需求可能会增加一倍以上，同时实现净零排放。

即使没有清洁能源发展的需要，我们仍然需要升级美国的电网，这是因为我们的电网非常陈旧。美国目前的输电和配电线路大多建于20世纪50年代至70年代，预期寿命只有50年。这在正常情况下就是问题，近年来反复出现的极端天气这种问题会更加显出，美国的电网实在是太脆弱了。

除了电网老旧过时的问题之外，还有一个大问题让情况变得更糟：我们的电网是支离破碎的。大多数人（包括我很多时候）谈论“电网”时，以为它是一个覆盖整个国家的单一电网，从西海岸到东海岸，但实际上它是一组复杂的分割的系统，彼此之间有着不同程度的连接。当极端天气等导致社区断电时，我们错综复杂的电网阻碍了从其他地方输入能源。分割的电网还阻止了新的清洁能源项目的电力供应到人们的家中。目前，超过1000吉瓦的潜在清洁能源项目正在等待批准，相当于整个美国现有的电力规模，而瓶颈的主要原因就是缺乏输电线。更为复杂的是，新的电网基础设施项目通常由数百家互相之间缺乏协调的公用事业公司规划和执行。

为了为清洁能源未来扫清道路，美国需要解决三个主要障碍：

1.规划：与所有基础设施项目一样，新的输电线路和电网升级从规划开始。联邦能源管理委员会（FERC）最近提出了一项规则，要求输电供应商进行更长期、更具前瞻性的规划。它也在考虑其他新政策，这些政策可能需要州际输电线路的定期区域协调。如何制定和实施这些政策至关重要。

2.资金：2021年通过的《两党基础设施法》为输电项目投资了一些资金，但我们需要在联邦层面上加大投资，同时也要让地方当局能够负担得起新项目的费用。联邦能源管理委员会应通过将大型项目的成本分摊到整个地区来帮助解决成本分配问题，而不是只要求一方负担。

3.许可：尽管联邦政府决定谁支付大部分输电升级费用，但各州主要是为新项目颁发许可证的程序漫长、复杂。因此，美国输电线路建设远落后于其他国家。新墨西哥州和科罗拉多州等一些州正在进行创新工作，以加快这一进程。但是，政策制定者应该有更多的协调，使许可程序更容易。

尽管电力传输主要是一个政策问题，但技术创新也会有所帮助。例如，电网增强技术（如动态线路额定值、潮流控制和拓扑优化）可以增加现有系统的容量。“能源突破”风险投资公司（Breakthrough Energy Ventures）是我帮助发起的气候倡议的一部分，投资先进导体和超导体电线等新技术，但这些技术并不能取代真正的系统性改进。

气候变化是人类面临的最大挑战。如果你关心气候变化，你就应该关心电力传输。简单地说：电力传输是我们清洁能源未来的关键。如果我们解决电力传输的障碍，将获得更低的排放、更清洁的空气、更多的就业机会、更少的停电、更多的能源和经济安全，以及更健康的社区。