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大型能源买家 可以改变美国电网的6种方式

伊万帕太阳能项目

工人在尼普顿,加利福尼亚州尼顿派的伊万浦太阳能项目清洁了光晕目的地。U.S.必须部署更多技术,例如能量存储,以支持全国范围内的清洁能源使用。照片由Dennis Schroeder / NREL

最新科学这表明,要防止气候变化的最坏影响,需要在本世纪中叶之前转向100%无碳能源。拜登总统制定了到2035年美国实现100%清洁电力的目标,新的预算协调方案包括清洁电力支付计划、税收优惠和旨在帮助实现这一目标的其他电力部门政策。大型能源买家,如公司和城市——它们使用超过一半的电力将对必要的过渡至关重要。

迄今为止,大型能源买家在美国电网脱碳方面发挥了重要作用购买和加入可再生能源新产能大。自2011年以来,全球企业买家购买了超过76千兆瓦(GW)的清洁能源。在美国,企业负责部署35 GW.总共130吉瓦的可再生能源在过去十年中添加。

但重要的是他们更进一步。在未来十年,美国需要部署两到三次创纪录的水平它在2020年安装了可再生能源,以完全脱碳电网。

大型能源买家不仅可以通过增加清洁能源的使用来提供帮助,还可以通过关注如何、何时和何地采购和使用无碳能源——我们称之为变革性采购。

这需要采购实践支持更广泛地采用清洁能源,实现关键的支持技术,如存储和负荷控制,增加电网灵活性,最大限度地减少排放,并促进清洁能源转型。

转型能量采购

通过变革性能源采购建设低碳电网

对变革性能源采购实践的兴趣正在增加。微软最近宣布计划在谷歌之后,用零碳能源购买100%的电力消耗承诺到2030年每天24小时使用无碳能源承诺由爱荷华州德梅因市。

在里面美国工作计划今年1月27日,拜登政府呼吁联邦机构为联邦建筑全天候购买清洁能源行政命令要求各机构利用其采购权帮助实现2035年无碳电力目标。

下面,我们探索六种类型的转型能量采购实践可用于大型能源买家。(在WRI的新出版物中探讨这些方法更深入,“行动大量的能量买家可以采取变换和脱碳栅格”)。

长岛太阳能农场

长岛太阳能农场有助于纽约符合其清洁能源和减排目标。像城市和公司这样的大能买家对实现无碳电网至关重要。照片由Brookhaven国家实验室/ Flickr

1.将清洁能源购买匹配每小时使用

大多数客户的可再生能源购买量与他们每年的能源使用量相匹配。但小时匹配——即买家从公用事业公司或电力供应商购买清洁能源,并按小时匹配自己的负荷——提供了好处。通过在有清洁能源的时候使用清洁能源,客户可以减少对太阳能或风能的需求,减少对化石燃料能源的需求,并使其他人能够向电网添加更多的清洁能源。

最雄心勃勃的时间匹配形式是将100%的客户能源使用与清洁能源相匹配。它还可以满足客户的电力需求的部分,例如针对网格运营商的特定时间段(例如午间,太阳能发电时)或特定类型的负载(例如电动车辆充电)占据挑战的特定时间段。

例如,今年5月,谷歌与独立电力生产商AES公司签署了一项能源供应协议,该协议将为其弗吉尼亚州数据中心提供90%的每小时无碳能源。在首个此类清洁能源采购协议中,AES将从自己的可再生能源项目和第三方开发商的可再生能源项目中收集500兆瓦(MW)的风能、太阳能、水电和电池存储资源,为数据中心提供能源。

2.转移负荷,增加需求灵活性

大的能源购买者可以将他们的负荷转移到一天的不同时间,以便在清洁能源最可用的时候使用它们。这种需求的转变可以成为增加清洁能源来源的重要途径。

很多关于实现零碳排放在电力部门,强调需要提高电力需求的灵活性,以具有成本效益地过渡到高水平的清洁能源,并管理可再生能源的日常和季节性变化。很多方法存在。

例如,买家可以在白天将建筑恒温器配置为“预冷却”建筑,以最大限度地利用太阳能。通过这种方式,当太阳能输出在当天晚些时候降低时,预冷的建筑物将依赖于电网电力。

在一个更复杂的应用程序中,谷歌开发了一个碳智能计算平台,可以分析来自单个数据中心的负载,并转移非紧急计算任务的时间 - 例如在Google照片上创建新的过滤器,处理YouTube视频或添加谷歌的新词翻译 - 当低碳电源(如风和太阳)等最多可在网格上获得。谷歌已经推出了其全球数据中心舰队的能力。

3.开发新的可调度清洁能源技术

一些形式的清洁能源 - 包括水电,地热和生物量的类型 - 可以根据风和太阳能等变量产生电源产生电力。一些买家也支持使用核武器,绿色氢以及利用碳捕捉和储存(CCS)的化石发电,以实现全天候的购买目标。

随着我们增加网格上的清洁能量的量,这些可传播资源的存在对于可靠性更为重要。买家可以从公用事业或电力供应商签订战略合同,以满足可根据需求运行的新型清洁能源。

犹他大学例如,美国正在从可再生能源购买50%的电力,包括与邻近内华达州的一个地热项目签订25年20兆瓦的合同。另一种可能的方法是在现有蓄水池投资新的水电发电机。

4.使用储存和其他脱碳技术

当我们将电网转换到更高量的清洁能源时,我们需要部署更多技术以支持清洁能源使用,例如储能,负载控制,建筑物和车辆电气化,能效和潜在的碳捕获。能源用户越来越多地利用与太阳能配对的电池储存,这可以帮助缓解在电网上的太阳能过多的太阳能发电,正如我们所看到的那样加州夏威夷

其他创新的解决方案鼓励使用网格规模的存储,这也有利于客户。

例如,2019年1月,萨克拉门托市政公用事业区(SMUD)推出了能源StorageShares该项目为商业客户提供非现场电池存储系统。要参与其中,客户需要支付费用,注册存储“股份”,这将为他们提供与月度峰值能源需求相关的降低费用,从而节省电费。作为交换,电力公司可以战略性地将储能系统放置在对电网最有利的位置。

这是一种新的公用事业客户解决方案,可以使双方受益,并帮助管理电网上的更多清洁能源。一些买家,比如微软甚至投资于碳捕捉技术,通过结合生物能源与碳捕捉和储存、直接空气捕捉、林业和土壤碳封存技术来解决其历史排放问题。

5.优化清洁能源项目的排放减少

买家可以在一天和季节的关键排放密集时段运营清洁能源项目,并战略性地选择最大限度地减少排放的清洁能源技术。

以Salesforce为例矩阵在经济,环境和社会标准中得分自身可再生能源项目,并最终根据其估计的每小时避免排放量排列项目。鉴于服务网格的生成器类型不同,可再生能源项目的潜在排放减少可以根据其位置和生产简档而变化。

6.实现公平的清洁能源转型

买家可以支持一个公平的清洁能源转型通过他们的采购实践。例如,买家可以网站项目在低收入社区和有色人种社区利益最大化的地区,从一开始就让当地社区参与项目规划,并鼓励建设设施的劳动力的多样性。

2020年7月,Apple致力于在其供应链中成为100%的碳中性。作为该倡议的一部分,它将建立一个影响加速器投资少数族裔拥有的企业,以推动其供应链和社区的积极环境成果不成比例的影响环境危害,如空气污染。

朝着无碳电网前进

为了实施使电网脱碳的采购实践,大型能源买家还需要公用事业公司和能源供应商提供的新产品,以发出正确的定价信号。将清洁能源供应与需求侧措施相结合的新产品既有利于寻求脱碳的客户,也有利于管理向更清洁电网过渡的公用事业公司。此外,用于衡量采购做法的影响的方法——例如买方用于比较项目和估计排放影响的指标——也需要改进,以识别新的变革性采购方法。

大型能源买家在清洁能源转型中扮演的角色绝对至关重要。企业和城市在未来几十年采取或未采取的行动,将有助于决定我们是否能够为后代避免气候紧急情况。

注:谷歌和微软是世界资源研究所的成员公司咨询集团(CCG).在本文中引用的Microsoft和Apple,基于与本文无关的WRI工作。WRI的大型能源买家通过WRI与Google的合作支持。所有文章内容都反映了作者的独立意见。

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