Як чыстая энергія падтрымлівала святло ў Каліфорніі падчас гістарычна моцнай спякоты

Электрасістэма Каліфорніі знаходзіцца ў авангардзе дзвюх непазбежных тэндэнцый: даданне велізарнай колькасці аднаўляльнай энергіі і барацьба з надзвычайнай спякотай, выкліканай змяненнем клімату. Двухтыднёвая вераснёвая спякота, якая апякла штат «самы гарачы і доўгіРэкордныя тэмпературы падвергнулі сетку Каліфорніі сур'ёзнаму выпрабаванню, але, нягледзячы на ​​рэкордную патрэбу ў электраэнергіі, святло заставалася гарэць.

Такім чынам, як штату з самымі амбіцыйнымі ў Амерыцы мэтамі па разгортванні аднаўляльных крыніц энергіі ўдалося пазбегнуць адключэння электраэнергіі падчас адной з самых экстрэмальных хваляў спёкі ў гісторыі краіны?

Адказ можа падацца іранічным - Каліфорнія перажыла гістарычную хвалю спякоты, таму што яна пайшла ва-банк на тэхналогіі чыстай энергіі, такія як вецер, сонца, захоўванне батарэй і рэагаванне на попыт. У той час як штат паскараецца да сваёй мэты на 100% аднаўляльных крыніц энергіі да 2045 г., плануючы больш гарачую і засушлівую будучыню, дзе экстрэмальныя ўмовы надвор'я з'яўляюцца нормай, каліфарнійскі досвед устойлівасці электрасеткі ўяўляе сабой план, якім павінны прытрымлівацца іншыя штаты.

Дырэктар па камунікацыях кампаніі Energy Innovation Сільвіо Маркачы размаўляў з Выканаўчы дырэктар GridLab Рык О'Конэл пра тое, як батарэі, аднаўляльныя крыніцы энергіі і кліенты прадухілілі адключэнне электрычнасці - і як дзяржавы могуць дадаць тэхналогію чыстай энергіі для павышэння ўстойлівасці сеткі перад тварам змены клімату.

Пытанне: у Каліфорніі ў апошнія гады была дададзена значная ёмістасць акумулятара для павышэння надзейнасці сеткі. Якую ролю яны адыгралі, падтрымліваючы святло, і ці адыграюць яны большую ролю ў далейшым?

Нядаўняя спякота паказала, што сеткавае захоўванне акумулятараў прыбыло ў Каліфорнію ў значнай ступені. У 2020 годзе штат меў усяго 250 мегават акумулятараў, усталяваных у сваёй сетцы, з агульнай пікавай нагрузкі ў 52 гігаваты (ГВт). Падчас хвалі спёкі на мінулым тыдні ў Каліфорніі было больш за 3.2 ГВт акумулятараў, якія падтрымліваюць сетку, што перавышае магутнасць атамнай электрастанцыі Diablo Canyon. Гэтыя батарэі звычайна забяспечваюць чатыры гадзіны энергіі, так што гэта ў 150 разоў больш энергіі, чым усяго два гады таму. Батарэі адыгрываюць важную ролю ў падтрыманні працы электрасеткі, і без іх мы сутыкнуліся б з адключэннямі электрычнасці.

Сетка Каліфорніі мае найбольшую ёмістасць усталяваных акумулятараў сярод усіх сетак ва ўсім свеце, і Злучаныя Штаты лідзіруюць па глабальных інвестыцыях у сеткавае захоўванне акумулятараў з амаль паловай усіх інвестыцый у мінулым годзе. Інвестуючы ў назапашванне энергіі, дзяржава павысіла сваю ўстойлівасць да экстрэмальных умоў надвор'я.

Але гэта толькі пачатак - у Каліфорніі ўсё больш і больш акумулятараў выходзіць у сетку. Раней у гэтым годзе Камісія па камунальных паслугах Каліфорніі апублікавала свой пераважны план сістэмы, які ўключае ў сябе 15 ГВт новых рэсурсаў для захоўвання і рэагавання на патрабаванні, якія будуць устаноўлены да 2032 г. Больш за 90 ГВт батарэй прапанавана ў чарзе ўзаемазлучэнняў Каліфарнійскага ISO, што дэманструе вялікую камерцыйную цікавасць да захоўвання батарэй. Батарэі стануць найважнейшым рэсурсам для дасягнення амбіцыйных мэтаў Каліфорніі ў галіне чыстай энергіі, забяспечваючы дастатковую магутнасць для падтрымання працы сеткі нават у часы адсутнасці сонечнай і ветравой энергіі.

Пытанне: Кліенты, здаецца, таксама адыгралі сваю ролю, адказваючы на ​​тэкставыя абвесткі, каб зэканоміць энергію. Як вы бачыце гэты вынік і якая большая роля адказу на попыт можа спрыяць надзейнасці?

Рэакцыя на попыт, пры якой кліенты добраахвотна або за кошт кампенсацыі памяншаюць выкарыстанне, гуляе важную ролю ў надзейнасці сеткі і з'яўляецца ключавым будаўнічым блокам у партфелі рэсурсаў, які ўраўнаважвае попыт і прапанову. У экстрэмальных выпадках, такіх як спякота на мінулым тыдні, аператары сетак не заўсёды маюць дастаткова выпрацоўкі ў сетцы, каб задаволіць нагрузку. Фактычна, большасць сетак плануе мець невялікую колькасць адключэнняў, так як гэта вельмі дорага планаваць забяспечваць нагрузку ўвесь час.

Надзвычайнае тэкставае папярэджанне ў аўторак з просьбай знізіць попыт на электраэнергію было паспяховым і дазволіла пазбегнуць працяглых адключэнняў святла - за ім амаль адразу ж рушылі ўслед зніжэнне попыту прыкладна на 2 ГВт. Але такі механізм можа працаваць толькі ў абмежаваных сітуацыях і не можа быць выкарыстаны часцей чым адзін-два разы на год.

У ідэале Каліфорнія ўзмоцніць свае праграмы рэагавання на попыт, дзе спажыўцам плацяць за зніжэнне попыту, з дапамогай аўтаматызацыі, напрыклад разумных тэрмастатаў і іншых новых тэхналогій. Новая праграма ад утыліты PG&E ўзнагародзіў кліентаў, якія скарацілі попыт падчас хвалі спёкі, 2 далярамі за кожную зэканомленую кілават-гадзіну энергіі. Больш за 1.5 мільёна кліентаў былі зарэгістраваныя ў праграме, і гэта цікавая мадэль для разгляду ва ўсім штаце.

Пытанне: Ці былі збоі ў сетцы, і калі так, то ў чым прычына гэтых збояў?

Некаторыя лакальныя адключэнні былі выкліканы перагрузкай размеркавальных трансфарматараў з-за цяпла, і горад Хілдсбург няправільна зразумеў аварыйны ўзровень аператара сеткі і пачаў адключаць нагрузку (паступовае адключэнне электраэнергіі) раней, чым ім было прапанавана, але ў цэлым сетка трымалася добра.

Надвор'е ў штаце і на астатнім Захадзе было працяглым і экстрэмальным. Спякотнае надвор'е не толькі азначае рэкордную нагрузку на сетку, але і азначае, што высокія тэмпературы могуць прымусіць абсталяванне адключацца. Планіроўшчыкі сетак павінны прызнаць, што змяненне клімату падштурхоўвае гістарычныя тэмпературы ад экстрэмальных да нармальных, і планаваць больш такіх экстрэмальных працяглых цеплавых штормаў, якія распаўсюджваюцца на ўсім Захадзе.

Пытанне: Як сонечная і ветравая магутнасць дапамаглі збалансаваць попыт і прапанову? Ці дастаткова хутка інвестыцыі Каліфорніі ў аднаўляльныя крыніцы энергіі адпавядаюць патрабаванням надзейнасці?

СонечныСОНЕЧНАЯ3
пры ўмове паслядоўнага 1313
ГВт электраэнергіі ў сетку Каліфорніі на мінулым тыдні з 9:00 раніцы да 5:00 вечара кожны дзень, прыкладна чвэрць ад агульнага попыту. Вячэрнія гадзіны з 4:00 да 9:00 былі часам найбольшай нагрузкі на сетку, бо сонечная магутнасць падае, але попыт застаецца высокім. Гэта калі акумулятары дапамагалі сетцы, зараджаліся апоўдні і разраджаліся раннім вечарам. У аўторак, самы гарачы дзень спякоты і дзень найбольшай нагрузкі на сетку, вецер узмацніўся ўвечары і забяспечыў 2.7 ГВт энергіі.

Нягледзячы на ​​тое, што мы пратрымаліся на мінулым тыдні з цэлай сеткай, Каліфорніі не прыйдзецца цярпець такія блізкія званкі ў будучыні. Штат імкнецца ўсталёўваць больш сонечных, ветраных, акумулятарных батарэй, а таксама перадачы, каб падключыць усе гэтыя новыя рэсурсы да сеткі.

Аднак праблемы ў ланцужку паставак як з сонечнымі батарэямі, так і з акумулятарнымі батарэямі прывялі да затрымкі многіх праектаў, у выніку чаго штат не здолеў дасягнуць пастаўленых задач. Акрамя таго, тэмпы развіцця перадачы не паспяваюць за попытам, у выніку чаго многія праекты затрымаліся ў чарзе ў чаканні падключэння да сеткі. Дзяржаве неабходны ўсёабдымны план па разгортванні новых праектаў і разблакаванні затору ў развіцці перадачы, каб яна магла дасягнуць сваіх мэтаў у галіне чыстай энергіі.