Kalifornijoje iki 85 m. gali patikimai tiekti 2030 % švarios energijos nerizikuojant gedimais – pakeliui į 100 % švarų tinklą

Energijos krizės per 2020 m. rugpjūčio mėn. Kalifornijos karščio bangas sukėlė klausimų, ar valstijos tinklas bus patikimas siekiant tikslo iki 100 m. 2045 % švarios energijos.

Tačiau nauji tyrimai pateikia aiškius atsakymus: Kalifornija iki 85 m. gali patikimai pasiekti 2030 % švaraus elektros tinklo su įvairiu atsinaujinančių energijos šaltinių ir baterijų deriniu, lanksčia paklausa, prekyba su kaimyninėmis valstybėmis ir kai kuriomis esamomis elektrinėmis – remiantis įvairiomis statybos prielaidomis ir galimomis ateities sąlygomis. Pasirodo, švaresnis tinklelis yra patikimesnis tinklelis.

Valstybės reguliuotojai ir išrinkti pareigūnai gali žengti šį svarbų žingsnį link valstybės 100 % švarios energijos ateities vykdydami politikos veiksmus, kurie pagreitins įvairios švarios energijos diegimą, sumažins priklausomybę nuo dujų gamybos, skatins paklausos išteklius ir pagerins regioninį elektros prekybos koordinavimą su kaimyninėmis valstybėmis.

Politika, skirta judėti į priekį

Kalifornija yra tarptautinis lyderis, mažindamas taršą šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis ir tiekdamas vis švaresnę energiją dideliems ir įvairiems elektros vartotojų gyventojams – 40 mln. žmonių ir 5 pasaulio.^th didžiausia ekonomika. Energijos vartojimo efektyvumo priemonės bendras valstybės energijos suvartojimas daugelį metų nesikeitė, o eilė vis ambicingesnė atsinaujinančio portfelio standartai paskatino greitą švarios energijos tiekimą iš atsinaujinančių išteklių, pvz., vėjo ir saulės.

Valstybės reguliavimo ambicijos sulaukė naujo postūmio. Kalifornijos komunalinių paslaugų komisija (CPUC) neseniai paskelbė viešųjų pirkimų užsakymus dėl naujų švarių išteklių ir patvirtino naują Pageidaujamos sistemos planą savo energijos tiekėjams, siekiantiems iki 38 m. sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą iki 2030 mln. metrinių tonų (MMT), o iki 35 m. – iki 2032 MMT, o iki 86 m.

Tačiau net ir turėdama šių didesnių ambicijų, Kalifornija turi padaryti daugiau, kad pasiektų savo tikslus dėl patikimos, anglies dioksido neišskiriančios ateities. Naujas techninė ataskaita iš Telos Energy ir GridLab ir kartu politikos ataskaita „Energy Innovation“ aprašo, kaip valstybė gali įveikti šį iššūkį.

Naujas požiūris

Techninėje ataskaitoje pateikiama nauja metodika, padedanti politikos formuotojams greitai įvertinti daugelį būsimų išteklių portfelių ir prielaidų, kaip užtikrinti būsimą švarios energijos tinklą. Įtraukdami scenarijus ir jautrumą, kurie tikrina patikimumą, naudodami tokias detales kaip valandiniai vėjo ir saulės duomenys, suderinti su valandiniais poreikio duomenimis per aštuonis galimus metus Vakarų JAV, modeliuotojai gali palyginti greitai ir mažomis sąnaudomis palyginti skirtingų išteklių portfelių naudą.

Tada politikos formuotojai gali matyti, kaip kiekvienas portfelis įvairiais metais efektyviausiai išnaudoja 75 % atsinaujinančių išteklių: sumažina tokius dalykus kaip akumuliatorių nuostoliai pirmyn ir atgal, koncentruotas valstybės dujų išteklių naudojimas ir per didelė priklausomybė nuo kaimynų paklausa didelė.

Techninėje ataskaitoje taip pat modeliuojamos pagrindinės „stresinės sąlygos“, kurios gali kelti grėsmę patikimumui, pvz., mažas hidroenergijos suvartojimas dėl sausros, importo apribojimai, dujų elektrinių išjungimas, anglies elektrinių nutraukimas kaimyninėse valstijose, ir nustatyta, kad kiekvienas 85 % švarios elektros energijos portfelis yra patikimas. Visų pirma, modeliuotojai imitavo karštas oro sąlygas, dėl kurių 2020 m. rugpjūčio mėn. nutrūko elektros energijos tiekimas, ir nustatė, kad 85 % švarios elektros energijos sistema panašiu atveju turėtų pakankamai elektros energijos.

Optimizavimas siekiant ambicingo diegimo grafiko

Šis naujas požiūris yra ypač svarbus svarstant greitą švarios energijos kūrimą, reikalingą, kad valstybė pasiektų arba viršytų metinį 80 % švarios energijos tikslą iki 2030 m. Modeliuodami skirtingus portfelius, politikos formuotojai gali apsvarstyti svarbius kompromisus, pvz., akumuliatoriaus saugojimo patikimumo vaidmenį. , dujos ir importas tiekia daugiausia saulės ir vėjo energija pagrįstas sistemas, ir kaip tai pasikeičia, kai į portfelį įtraukiami nuoseklesni ištekliai, pvz., geoterminiai ir jūros vėjai.

Įvairių išteklių portfelių patikimumo našumo tyrimas atsižvelgiant į pagrindinius streso veiksnius leidžia efektyviau vykdyti viešuosius pirkimus po to, kai siūlomi portfeliai yra perėję visus reguliavimo lankus.

Pavyzdys: Aukščiau parodytas techninės ataskaitos „Išteklių įvairovės“ portfelis sumažina poreikį statyti kuo daugiau saulės ir sausumos vėjo jėgainių, sumažina energijos nuostolius dviračių akumuliatorių saugykloje ir mažiau priklauso nuo iškastinio kuro elektrinių patikimumo. Tai daroma įtraukiant didelius naujus jūros vėjo ir geoterminės energijos gamybos išteklius, kurie gamina energiją nuosekliau ir papildo kitus atsinaujinančius energijos šaltinius, tačiau už didesnę kainą. Pridėjus didelį paklausos atsaką į derinį, kompensuojami dideli akumuliatoriaus saugojimo poreikiai. „GridLab“ ir „Telos“ modeliavimas pabrėžia išteklių diversifikavimo naudą, nesusijusią su sąnaudų patikimumu, ir gali būti vertinga priemonė visoms valstybėms, siekiančioms švarios elektros energijos tikslų.

Kaip Kalifornijos energijos agentūros ir jos tinklo operatorius CAISO tęsti įgyvendinimą valstybės švarios energijos politikos darbotvarkę, jie turėtų įtraukti techninės ataskaitos naujovišką metodą, skirtą įvertinti platesnį portfelių rinkinį, kartu tęsdami glaudų bendradarbiavimą patikimumo ir viešųjų pirkimų srityje, kurį demonstravo nuo 2020 m. rugpjūčio mėn. karščio bangų.

Gali būti naudingos konkrečios pastangos planuoti būsimą jūros vėjo jėgainių diegimą ir tiesiogiai įpareigoti įsigyti įvairesnių gamybos išteklių, pvz., švarių tvirtų atsinaujinančių išteklių (paprastai geoterminių) ir ilgalaikio saugojimo, tačiau ataskaitose nurodoma, kaip tai būtų galima padaryti organiškiau ir skaidriau. Tokio tipo analizė papildytų naujausią CPUC išaugusios ambicijos išteklių planavimo ir naujojo toliaregiško CAISO 20 metų perdavimo perspektyva.

Teisingesnė ateitis iš švaresnio tinklo

Teisingas švarios elektros energijos perėjimas priklauso nuo investicijų į ekonomiškai perspektyvias rinkas ir jų kūrimo švarios energijos portfeliai kurie padeda atsisakyti gamtinių dujų blokų, kenkiančių Kalifornijos labiausiai užterštoms bendruomenėms. Teisingas perėjimas paveiktoms bendruomenėms taip pat apima bendruomenės atsparumo didinimą, švarių išteklių kūrimą, teikiantį darbo ir ekonominės naudos, ir vietinių konsultacijų naudojimą renkantis naujas investicijas.

Techninio tyrimo keliuose scenarijuose nustatyta, kad valstijos tinklas būtų patikimas net ir po 11.5 gigavato (GW) arba maždaug trečdalio esamų Kalifornijos dujų pajėgumų. Nors ir nepatenka į techninio tyrimo apimtį, papildomoje politikos ataskaitoje rekomenduojama teikti pirmenybę dujų gamykloms, esančioms netoli ar nepalankioje padėtyje esančiose bendruomenėse, ne vėliau kaip iki 2030 m., tuo pačiu kuo greičiau panaikinant valstybės priklausomybę nuo dujų. Kai kurios agentūros, įskaitant CPUC, padarė tam tikrą pažangą įtraukimo ir aplinkosaugos teisingumo srityse, tačiau sustojo pastangos atsisakyti dujų parodykite, kad dar reikia nuveikti daugiau darbų.

Valstybinės agentūros ir politikos formuotojai turi sutelkti dėmesį į pagrindines nuolatinio gamtinių dujų naudojimo Kalifornijoje priežastis ir parengti laipsniško jų panaikinimo planą. Tai reiškia, kad reikia iš naujo išnagrinėti, kaip nauji švarios energijos portfeliai ir paklausos išteklių naudojimas galėtų pakeisti gamtines dujas užtikrinant patikimumo vertę sistemos ir vietos lygmenimis.

Planuotojai turėtų padvigubinti išteklių įvairovę

Remiantis techninės studijos įžvalgomis, politikos ataskaita parodo, kaip įvairesnis švarių išteklių rinkinys gali suteikti dar svarbesnių pranašumų sparčiai besikeičiančiam valstybės tinklui. Šie pranašumai apima sumažėjusius žemės naudojimo ir perdavimo poreikius, didesnę galimybę pasiekti švarios elektros energijos tikslus, mažesnį poveikį nepalankioje padėtyje esančioms bendruomenėms ir didesnį atsparumą.

Išteklių įvairovė gali pasireikšti įvairiomis formomis: tiekti išteklius (pvz., jūros vėjo, geoterminių ar paskirstytų saulės energijos), išteklių vietą (skirtingos vietos gali pateikti papildomus profilius), paklausos lankstumą ir glaudesnį koordinavimą su kaimyninėmis valstybėmis. Techninis tyrimas rodo, kad iš šių kaimynų importuojama energija dažnai atlieka pagrindinį vaidmenį balansuojant tinklą. Atsižvelgiant į tyrimo išvadas, kad galios rezervai yra prieinami Vakaruose, kai Kalifornijai to reikia, glaudesnis koordinavimas leis Kalifornijai labiau pasitikėti savo kaimynais.

Kalifornijos paspartintas švarios energijos perėjimas yra galimybė

Kalifornijoje vykstant švarios energijos transformacijai, kyla daug iššūkių, kaip ir toliau deginti šviesą, pavyzdžiui, kaip toliau kurti naują infrastruktūrą, giliau bendradarbiauti su elektros vartotojais, kad būtų atrakinti paskirstyti ištekliai, ir suprasti priklausomybės nuo naujų išteklių, pvz. energijos yra žiupsnelis, bet jį reikia įkrauti.

Tačiau ši transformacija taip pat suteikia neįtikėtinų galimybių pasitelkiant pažangesnį planavimą ir politiką, pvz., kovojant su klimato kaita, gerinant oro kokybę nepalankioje padėtyje esančiose bendruomenėse, taikant naujus metodus siekiant įvertinti efektyviausią švarios elektros energijos išteklių derinį, sukurti areną, kurioje klestėtų visų rūšių technologinės naujovės. ir sukurti atsparesnį tinklą, kuris bus pavyzdys kitoms valstybėms ir šalims.