Comme tout système de pièces mobiles, le secteur électrique américain maintient un équilibre délicat. Tout changement dans la variété des facteurs qui le composent, qu'il s'agisse de technologie, politique, ou les changements du marché - a le potentiel d'orienter son orientation future.

Pour mieux informer les acteurs du système énergétique sur ces relations de cause à effet, NREL a publié son rapport de scénarios standard 2019 et sa visionneuse de données. Mis à jour annuellement depuis son introduction en 2015, l'analyse des scénarios standard fournit un regard cohérent et opportun sur les évolutions possibles du secteur de l'électricité jusqu'en 2050.

Construire une base de données avant-gardiste

Le rapport 2019 comprend 36 scénarios prospectifs, dont six sont propres à l'analyse mise à jour de cette année. Ces scénarios capturent une gamme de futurs possibles pour les systèmes électriques, en considérant les facteurs « standards » qui impactent l'évolution du système électrique, y compris les coûts technologiques, Prix ​​du carburant, croissance de la demande, et les projections politiques actuelles.

« Nous utilisons cette large gamme de scénarios pour mieux comprendre les changements potentiels dans le secteur de l'électricité, " a déclaré Wesley Cole, analyste principal de NREL, auteur principal de l'étude. "Par exemple, dans le rapport de cette année, nous avons examiné comment les générateurs variables comme l'éolien et le solaire peuvent contribuer à la fiabilité du réseau dans des conditions d'énergie renouvelable élevée et faible. »

Parallèlement au rapport, la visionneuse de résultats de scénarios standard est un outil interactif qui permet aux utilisateurs d'effectuer leur propre analyse indépendante tout en s'appuyant sur la modélisation et l'expertise utilisées pour créer les scénarios. Les utilisateurs peuvent comparer comment différentes technologies, telles que la bioénergie, nucléaire, ou éolienne terrestre—contribue à la production ou à la capacité totale estimée d'électricité au fil du temps. Ils peuvent également extraire des données spécifiques à l'État pour évaluer les tendances régionales.

L'analyse des scénarios standard utilise les dernières données sur les coûts et les performances technologiques de la référence technologique annuelle de NREL, ainsi que deux des outils phares de modélisation énergétique de NREL :le modèle de système de déploiement énergétique régional (ReEDS) récemment publié et le modèle de demande du marché de la production distribuée (dGen). Les modèles ReEDS et dGen projettent l'évolution du secteur de l'électricité à l'échelle des services publics et l'adoption du photovoltaïque distribué (PV), respectivement, en utilisant les définitions des scénarios standard pour spécifier les entrées du modèle. Le modèle ReEDS prend en compte l'ensemble du système, approche du moindre coût lors de la prise de décisions, tandis que dGen utilise une approche d'adoption centrée sur le client.

Scénarios standards, Résultats complexes

Soutenu par l'Office of Energy Efficiency and Renewable Energy (EERE) du département américain de l'Énergie (DOE), l'analyse des scénarios standard s'appuie sur l'activité EERE actuelle pour mieux comprendre les facteurs individuels et interagissants affectant le secteur de l'électricité. L'effort vise à créer un cadre solide de données sur les coûts et les performances de la technologie, ainsi que des observations notables, qui peuvent aider à éclairer la prise de décision des parties prenantes concernant l'orientation future du secteur électrique américain.

Le rapport Scénarios standard de cette année explore trois thèmes clés basés sur les résultats des scénarios modélisés, décrivant l'évolution du secteur de l'électricité aux États-Unis dans le contexte des tendances récentes et des changements prévus :

Comment les différents revenus technologiques changent avec l'évolution du mix de production :Les producteurs d'énergie reçoivent des revenus de quatre catégories principales de services de réseau :les réserves de planification, réserves d'exploitation, fournir de l'énergie, et la conformité aux politiques de l'État. Les revenus de ces services de réseau varient dans le temps et par scénario, mais les tendances globales montrent une augmentation des revenus des réserves d'énergie et de planification et une diminution des revenus des réserves d'exploitation. De tels changements pourraient à leur tour influencer les marchés et les réglementations réels, mais cette analyse n'explore pas ces effets de marché.

Comment l'adéquation des ressources est maintenue à mesure que la production variable augmente :À une pénétration élevée ou croissante des énergies renouvelables variables (ERV), y compris les centrales thermiques ou hydroélectriques existantes, ainsi que les technologies de stockage émergentes - les technologies non variables continuent de répondre en grande partie aux exigences d'adéquation des ressources du système, malgré les contributions de la VRE.

Comment ces changements se produisent au niveau régional à travers les États-Unis :Les changements dans les mix de production régionaux sont entraînés par les coûts de la technologie, politiques de l'État, et la qualité des ressources. Alors que les États peuvent s'aligner sur des tendances nationales plus larges, telles que le passage du charbon au gaz naturel, vent, ou les technologies solaires—il existe encore des variations régionales significatives au sein du réseau national.

"En fournissant des informations comme celles-ci, nous visons à améliorer la robustesse et la comparabilité de la vaste gamme d'analyses du secteur électrique réalisées dans l'industrie, " a déclaré Cole. "Nos données aident à accélérer ces analyses tout en établissant des bases de référence pour les travaux connexes."

L'étude permet en fin de compte d'illustrer comment les facteurs économiques et environnementaux affectent le secteur électrique. Avec des observations utiles pour les universitaires, chercheurs de laboratoire, et les décideurs politiques, les résultats des scénarios standard peuvent inciter les principales parties prenantes à considérer et à traiter de nouvelles questions d'analyse énergétique.

Les observations ci-dessus sont détaillées dans le rapport sur les scénarios standard de 2019, maintenant disponible en téléchargement. Pour explorer les résultats du modèle, accéder à l'outil interactif de visualisation des résultats des scénarios standard.