然后，从2009年左右开始，第一台风力涡轮机和太阳能光伏面板的成本足以在电力市场上发挥竞争力。更多的装置导致了更多的“学习曲线“成本降低 - 每次部署的成本降低。最便宜的电源- 尽管仍然存在一些挑战。
随着行星面临越来越强烈的热浪，干旱，野火和暴风雨，应对气候危机的道路变得清晰：过渡到无碳风和太阳能，并转换大多数其他化石燃料在运输，建筑物和工业中的用户到好用的买球外围app网站电。
美国朝这个方向前进。早期预测建议世界刚刚结束了2021年创纪录的可再生电力增长年份记录33,500兆瓦根据彭博社数据，2020年在美国安装的太阳能和风能。甚至预计增长速度更快提前，特别是考虑到拜登政府的计划高价值离岸风力资源。但是会足够快？
最近的一项研究发现，到2030年，美国将需要几乎将其2020年的增长率三倍，才能由80％的清洁能源提供。
拜登政府的目标是拥有一个到2035年，无碳排放网格。最近的一项研究发现，美国将需要其2020年增长率几乎三倍到2030年，电网将由清洁能源提供80％的动力。
这种过渡的基础是电网本身的巨大变化。
将风和太阳能带入网格的3种方法
被称为20世纪最伟大的发明，我们现在与众不同的网格基于开发时有意义的基本概念。最初的基础是每天24小时运营的“基本负载”燃煤电厂和大型水力发电的组合。
从1958年开始，它们被核电站增强，核电站几乎不断运作以还清大量资本投资。与煤和核不同，太阳能和风是可变的。仅当阳光和风可用时，它们才能提供动力。
转换为越来越基于可变资源的21世纪网格需要一种全新的思维方式。新的灵活性来源 - 在所有时间范围内保持供求平衡的能力 - 对于实现这一过渡至关重要。
基本上有三种方法可以适应风和太阳能的可变性：使用存储；以一种协调的方式在该国广泛的地区进行部署，并提供更多的传播；并管理电力需求以更好地匹配供应。这些都是灵活性的来源。
锂离子电池主要提供存储。他们的费用暴跌了， 和新的存储技术正在开发。
扩展的传输特别有价值。当东北在傍晚经历高峰电气需求时，西部仍然有阳光。而且，随着更多的传输，该国中心的大型风资源可以向两个海岸发电。传输研究表明该国三个电网之间的互连更强非常有益。
使建筑物更加高效和控制其需求也可以在清理电网方面发挥重要作用。建筑物使用美国电力的74％。与智能电表的互连设备和设备可以减少和重塑建筑物的功能使用。
使100％清洁能力成为可能的创新
许多分析师认为，美国可以经济有效，可靠地运行电网80％至90％的清洁电力，但是将最后10％至20％的脱碳将更具挑战性。虽然持续四个小时或更短的短期存储正变得无处不在，但我们可能需要在风和太阳能资源处于低水平（德国人所说的dunkelflaute或“黑暗的低迷”）时，可能需要在某些时期内提供电力。扩大的国家传输网络将有所帮助，但可能需要一些长期存储。
正在探索许多选项，包括替代电池技术和绿色氢。
流电池是我们正在努力的有前途的方法之一可再生和可持续能源研究所在科罗拉多大学。在典型的设计中，液体电解质在两个储罐之间流动，由膜分开。可以将储罐的尺寸缩放，以对应于所需的存储持续时间。
绿色氢是很长的持续时间的潜在存储选择。它是通过用可再生电力驱动的电解液分裂的。可以将氢存储在地下（或地上储罐中），并用燃烧涡轮机燃烧或转换回燃料电池中的电力。绿色氢非常昂贵，但预计会变得更加实惠电解器的成本降低。
绿色氢非常昂贵，但随着电解器的成本降低，预计将变得更加负担得起。
此外，新的业务，市场设计和网格运营商模型正在出现。社区太阳能花园，例如，即使他们自己的屋顶不适合太阳能电池板，也允许房主购买本地生产的太阳能。微电网在校园和复合体上，另一个商业模式在当地产生电力，如果电网降低，可以继续运行。干净的微电网由可再生能源和电池提供动力。
创新的市场设计包括使用时间率当可再生电力充足时，可以鼓励使用电力，例如为电动汽车充电。扩大平衡区域协调利用来自广泛地区的可变太阳能和风资源，以提供更平滑的总体供应。改进的网格操作包括对风和太阳能的高级预测最大程度地减少浪费的力量并减少对昂贵的备用储备的需求。动态线等级当有利的天气条件允许时，允许电网操作员通过现有线路传输更多的电力。
在整个经济中，对能源效率的更多关注可以使电力部门的转型，最大程度地降低成本并提高可靠性。
核电本质上也是无碳的，使现有的核电站运行可以使过渡到可再生能源的过渡。但是，美国的新核电站建造非常昂贵，建筑时间很长，并且可能实在是太昂贵了，无法以有助于公司可变的太阳能和风能运行。
我们认为，气候变化的紧迫性需要全力以赴解决问题。拥有2035年的排放目标很重要，但是美国实现该目标的减少道路至关重要。第1号需求是最大程度地减少在大气中添加二氧化碳和其他温室气体的需求。全世界已经拥有将电网80％至90％的工具提供的工具，而且技术专家正在探索各种有希望的选择，以实现持续10％至20％。
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