Kalifornia megbízhatóan elérheti a 85%-ban tiszta energiát 2030-ra a kimaradások kockáztatása nélkül – Útban a 100%-ban tiszta hálózat felé

A 2020. augusztusi kaliforniai hőhullámok idején az áramellátási válságok kérdéseket vetettek fel azzal kapcsolatban, hogy mennyire lesz megbízható az állam hálózata a 100-re kitűzött 2045%-ban tiszta energia elérésében.

Az új kutatás azonban egyértelmű válaszokat ad: Kalifornia 85-ra megbízhatóan elérheti a 2030%-ban tiszta villamosenergia-hálózatot a megújuló energiaforrások és az akkumulátorok változatos keverékével, rugalmas kereslettel, a szomszédos államokkal folytatott kereskedelemmel és néhány meglévő erőművel – többféle kiépítési feltételezés és lehetséges jövőbeli feltételek mellett. Kiderült, hogy a tisztább rács megbízhatóbb rács.

Az állami szabályozók és választott tisztviselők olyan politikai intézkedésekkel érhetik el ezt a fontos lépést az állam 100%-ban tiszta energia jövője felé, amelyek felgyorsítják a tiszta energia változatos kiépítését, csökkentik a gáztermeléstől való függőséget, ösztönzik a keresletoldali erőforrásokat, és javítják a szomszédos államokkal folytatott regionális villamosenergia-kereskedelmi koordinációt.

A továbblépéshez szükséges politikák

Kalifornia nemzetközi vezető szerepet tölt be az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésében, miközben egyre tisztább energiát biztosít a villamosenergia-felhasználók nagy és változatos lakosságának – 40 millió embernek és a világ 5.^th legnagyobb gazdaság. Energiahatékonysági intézkedések évek óta nem változott a teljes állami áramfogyasztás, miközben egy sor egyre ambiciózusabb megújuló portfólió standardok ösztönözték a megújuló erőforrásokból, például szél- és napenergiából származó tiszta energiaellátás gyors elterjedését.

Az állami szabályozói ambíciók új lendületet kaptak. A California Public Utility Commission (CPUC) a közelmúltban beszerzési megbízásokat adott ki új tiszta erőforrásokra és jóváhagyott egy új preferált rendszertervet áramszolgáltatói számára, amelyek célja, hogy az üvegházhatású gázok kibocsátását 38-ra 2030 millió tonnára (MMT), 35-ig pedig 2032 millió tonnára csökkentsék, így 86-re 2032%-os kibocsátásmentes energiatermelést biztosítanak.

Kaliforniának azonban még ezekkel a megnövekedett ambíciókkal is többet kell tennie annak érdekében, hogy megfeleljen a megbízható, szén-dioxid-kibocsátásmentes jövőre vonatkozó céljainak. Egy új technikai jelentés a Telos Energy-től és a GridLab-tól, valamint a kísérő politikai jelentés Az Energy Innovation felvázolja, hogyan tud az állam megfelelni ennek a kihívásnak.

Újszerű megközelítés

A technikai jelentés egy új módszertant kínál, amely segít a döntéshozóknak gyorsan értékelni számos jövőbeli erőforrás-portfóliót és feltételezést a jövő tiszta energiahálózatának biztosítására. Azáltal, hogy olyan forgatókönyveket és érzékenységeket vizsgálnak meg, amelyek a megbízhatóságot olyan részletekkel vizsgálják, mint az óránkénti szél- és napenergia-adatok, amelyek az óránkénti keresletadatokhoz illeszkednek az Egyesült Államok nyugati részében nyolc lehetséges évre, a modellezők viszonylag gyorsan és alacsony költséggel összehasonlíthatják a különböző erőforrás-portfóliók előnyeit.

A döntéshozók ezt követően láthatják, hogy az egyes portfóliók hogyan használják fel a leghatékonyabban a megújuló energiaforrások 75%-os részesedését a különböző évek során: Minimalizálja az olyan dolgokat, mint az akkumulátorok veszteségei az oda-vissza útban, az államon belüli gázforrások koncentrált felhasználása és a szomszédoktól való túlzott függés, amikor regionális. nagy a kereslet.

A műszaki jelentés a megbízhatóságot veszélyeztető kulcsfontosságú „stresszkörülményeket” is modellezi, mint például az aszály miatti alacsony vízenergia-fogyasztás, az importkorlátozások, a gázerőművek leállítása, a szomszédos államok szénerőművek megszüntetése, és minden 85%-ban tiszta villamosenergia-portfólió megbízhatónak találta. A modellezők különösen azokat a meleg időjárási körülményeket szimulálták, amelyek 2020 augusztusában folyamatos áramkimaradásokat okoztak, és azt találták, hogy egy 85%-ban tiszta villamosenergia-rendszer bőséges áramellátást biztosítana hasonló eseményen.

Optimalizálás egy ambiciózus telepítési ütemtervhez

Ez az újszerű megközelítés különösen szembetűnő, ha figyelembe vesszük a tiszta energia kiépítésének úttörő felgyorsítását, amely ahhoz szükséges, hogy az állam elérje vagy túllépje a 80-ra kitűzött 2030%-os tiszta energia éves célt. A különböző portfóliók modellezése lehetővé teszi a döntéshozók számára, hogy fontos kompromisszumokat mérlegeljenek – például az akkumulátortárolás megbízhatósági szerepét. , a gáz és az import biztosítja a túlnyomórészt nap- és szélenergia-alapú rendszereket, és ez hogyan változik, ha a portfólióhoz olyan egységesebb erőforrásokat adnak hozzá, mint a geotermikus és a tengeri szél.

A különböző erőforrás-portfóliók megbízhatósági teljesítményének vizsgálata a legfontosabb stresszorok mellett hatékonyabb beszerzést tesz lehetővé, miután a javasolt portfóliók átmentek minden szabályozási körön.

Példa a pontra: A műszaki jelentés fent bemutatott „Erőforrások sokfélesége” portfóliója csökkenti annak szükségességét, hogy minél több nap- és szárazföldi szélerőműparkot építsenek, csökkenti a kerékpáros akkumulátorok tárolásából eredő oda-vissza energiaveszteséget, és kevésbé támaszkodik a fosszilis tüzelésű erőművekre a megbízhatóság érdekében. Ezt úgy éri el, hogy jelentős új tengeri szél- és geotermikus energiaforrásokat épít be, amelyek következetesebben termelnek energiát és kiegészítik a többi megújuló energiaforrást, de magasabb áron. Jelentős keresletválasz hozzáadása a keverékhez ellensúlyozza a nagy akkumulátor-tárolási igényeket. A GridLab és a Telos modellezése rávilágít az erőforrások diverzifikációjának nem költség-megbízhatósági előnyeire, és értékes eszköz lehet minden állam számára, amely a tiszta villamosenergia-célokra törekszik.

Mint kaliforniai energiaügynökségek és hálózatüzemeltetője, a CAISO folytassa a végrehajtást Az állam tiszta energiapolitikai napirendjén be kell építeniük a technikai jelentés újszerű megközelítését a portfóliók szélesebb körének értékeléséhez, miközben folytatják a megbízhatóság és a beszerzés terén a 2020. augusztusi hőhullámok óta tanúsított szoros együttműködést.

Hasznosak lehetnek a jövőbeli tengeri szélerőművek kiépítésének megtervezésére irányuló konkrét erőfeszítések, valamint a sokrétűbb energiatermelési erőforrások, például a tiszta, szilárd megújuló (jellemzően geotermikus) és a hosszú távú tárolás beszerzésének közvetlen előírása, de a jelentések rámutatnak arra, hogyan lehetne ezt organikusabban és átláthatóbban megtenni. Ez a fajta elemzés kiegészítené a CPUC legújabb eredményeit megnövekedett ambíciók az erőforrás-tervezésben és az új, előrelátó CAISO-ban 20 éves átviteli kilátások.

Méltányosabb jövő egy tisztább hálózatból

A méltányos tiszta villamosenergia-átállás a gazdaságilag életképes piacokba történő befektetéstől és a piacok létrehozásától függ tiszta energia portfóliók amelyek segítenek megszüntetni a földgázegységeket, amelyek Kalifornia legszennyezettebb közösségeit károsítják. Az érintett közösségek igazságos átmenetéhez hozzátartozik a közösség ellenálló képességének növelése, a munkahelyi és gazdasági előnyökkel járó tiszta erőforrások kiépítése, valamint a helyi konzultáció alkalmazása az új befektetések kiválasztásánál.

A műszaki tanulmány több forgatókönyve szerint az állam hálózata még 11.5 gigawatt (GW), vagyis Kalifornia jelenlegi gázkapacitásának körülbelül egyharmada után is megbízható lenne. Bár a szakpolitikai jelentés túlmutat a műszaki tanulmány keretein, a kapcsolódó szakpolitikai jelentés azt javasolja, hogy legkésőbb 2030-ig kezeljék előnyben a hátrányos helyzetű közösségek közelében vagy azokban lévő gázüzemek megszüntetését, miközben mielőbb nullázzák le az állam gázfüggőségét. Egyes ügynökségek, köztük a CPUC, elértek némi előrelépést az inkluzivitás és a környezeti igazságosság terén, de elakadtak a gázszolgáltatás megszüntetésére irányuló erőfeszítések mutasd meg, hogy van még tennivaló.

Az állami ügynökségeknek és a döntéshozóknak a földgáz folyamatos használatának kiváltó okaira kell összpontosítaniuk Kaliforniában, és tervet kell kidolgozniuk annak fokozatos megszüntetésére. Ez azt jelenti, hogy újra kell vizsgálni, hogy az új tiszta energia portfóliók és a keresleti oldali erőforrások felhasználása hogyan válthatná ki a földgázt a rendszer és helyi szintű megbízhatósági érték biztosításában.

A tervezőknek meg kell duplázniuk az erőforrások sokféleségét

A szakpolitikai jelentés a műszaki tanulmányból származó betekintéseket felhasználva bemutatja, hogy a tiszta erőforrások változatosabb készlete miként tud még jelentősebb előnyöket nyújtani az állam gyorsan átalakuló hálózatának. Ezek az előnyök magukban foglalják a csökkent földhasználati és átviteli igényeket, a tiszta villamosenergia-célok elérésének nagyobb megvalósíthatóságát, a hátrányos helyzetű közösségekre gyakorolt ​​kisebb hatásokat és a fokozott rugalmasságot.

Az erőforrások sokfélesége számos formában jelentkezhet: erőforrások ellátása (pl. tengeri szél, geotermikus vagy elosztott napenergia), az erőforrások elhelyezkedése (a különböző helyszínek kiegészítő profilokat biztosíthatnak), a kereslet rugalmassága és a szomszédos államokkal való szorosabb koordináció. A műszaki tanulmány azt mutatja, hogy az ezekből a szomszédokból importált áram gyakran kulcsszerepet játszik a hálózat kiegyensúlyozásában. Tekintettel a tanulmány megállapítására, hogy az energiatartalékok Nyugat-szerte állnak rendelkezésre, amikor Kaliforniának szüksége van rá, a szorosabb koordináció lehetővé teszi, hogy Kalifornia magabiztosabban támaszkodjon szomszédaira.

Kalifornia felgyorsult tiszta energiára való átállása egy lehetőség

A kaliforniai tiszta energia átalakításának előmozdítása rengeteg kihívás elé állítja a lámpák folyamatos égetését, például az új infrastruktúra építésének folytatása, a villamosenergia-fogyasztókkal való mélyebb együttműködés az elosztott erőforrások felszabadítása érdekében, valamint az olyan új erőforrásoktól való függés következményeinek megértése, mint például az akkumulátorok. az áram egy csipetnyi, de újra kell tölteni.

Ez az átalakulás azonban hihetetlen lehetőségeket is kínál az intelligensebb tervezés és politika révén, mint például az éghajlatváltozás elleni küzdelem, a hátrányos helyzetű közösségek levegőminőségének javítása, a tiszta villamosenergia-források leghatékonyabb kombinációjának felmérésére szolgáló újszerű megközelítések alkalmazása, mindenféle technológiai innováció virágzásának színterének megteremtése. , valamint egy rugalmasabb rács felépítése, amely minta lesz más államok és országok számára.