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落基山研究所

适应火:如何城市可以加强与分布式能源弹性

由于加州在2月份经历了罕见的低降水量,而2月份通常是雨季的高峰期,加州的部分地区则是如此迁入干旱条件。这很可能会增加患病的野火在该州在2020年,它强调了社区需要考虑一系列的策略来提高其抗御野火点。这些策略之一是社区的态度对待自己的电力系统的方式。

分布式能源(分布式能源) - 现场太阳能,电池储能及微电网 - 可以帮助他们的最坏影响减少野火和保护社区的可能性。城市政府要发挥帮助通过降低门槛,通过在关键设施和社区微型电网投资,提高能源效率和效用规划和监管过程中参与加速这些技术和解决方案的部署具有重要作用。

野火造成不成比例的伤害,我们最脆弱的社区

加州最近发生的火灾向我们表明,与气候相关的严重紧急情况已成为新的常态(加州的野火“季节”才是)成为全年现象),并且成本可能是天文数字。仅在2018起火灾的经济影响已经估计在400十亿$- 近两年一度的两倍预算整个状态。强制停电的成本,或公共安全电源关闭阀(PSPSs),加州公用事业一直在执行要尽量避免额外的野火伤害是过高为好。举个例子,中断对学校的费用:在Kincade消防期间PG&E实施的私人参建居屋引起了学生50多万人,以旷课中,在估计的社会成本$ 14万美元一天(PDF)

加州大火最近向我们表明,严重的气候有关的紧急状况是新的常态。
这些受影响最严重野火的影响是老人,婴幼儿,医疗弱势群体和低收入社区,这是颜色的不成比例的社区。一项全国性研究研究人员在华盛顿大学发现,美洲原住民六倍更容易受到比白人野火影响。黑人和西班牙裔人约50%更加脆弱。这些社区事件前和事件后的重建努力薪消防安全措施和保险。这些漏洞被进一步提高在租金价格欺诈在野火之后,加剧了加州的住房短缺。在这些事件之后,富人往往会留下和穷人往往逗留;贫困率可以通过整整一个百分点爬在地区遭受重大灾害。

城市必须在促进弹性解决方案方面发挥带头作用

企业可以在灾难发生后离开,城市不能。地方政府负责他们的居民和当地的企业和机构谁留或回报。城市需要保护当地经济和留住雇主和工人。抗灾能力建设是方程的一个重要组成部分。

城市建立复原力的一种方式是加强对能源系统的控制。在极端情况下,圣何塞和旧金山正在评估其潜力归市有自己的能源系统(购买当地电力基础设施和运行它作为一个城市公用事业),这可以让他们强调投资,比如在他们的资源规划局部微电网。别人都在用自己的社区选择聚合节目实现类似的解决方案(PDF)

然而,城市可以在传统的城市公用事业关系其他几种方式,包括结构中宣传相同的目标:

  1. 精简允许太阳能加存储的个人家庭和企业。
  2. 通过在关键设施和微型电网的投资加强社区范围内的弹性。
  3. 推进建筑节能解决弹性方程的需求方。
  4. 帮助烘烤弹性为电力系统规划通过与公用事业和监管机构的参与。

让我们看一下依次在每个这些。

精简允许太阳能加存储

背后的米太阳能加存储可以使我们的家庭和企业的“业务连续性”,使我们能够继续运行,我们的空调,冰箱,电灯,电脑和家用医疗器械。增加了这些分布式能源的采用还可以帮助减少火灾危险通过降低老化传输设备的应变 - 在加利福尼亚州的营火的罪魁祸首,最具破坏性在该州的历史。

但是,这些解决方案是昂贵的 - 和激励措施,如对于背后的计电池程序亿$由加州公共事业委员会执行将不能达到大家。一个10千瓦的太阳能阵列的成本约为$ 30,000个而最便宜的特斯拉Powerwall则会让你望而却步10000美元

背后的米太阳能加存储可以使家庭和企业“业务的连续性”。
虽然城市可能不能够做很多工作来影响太阳能电池板或电池组的价格,他们肯定可以帮助减少“软成本” - 尤其是对屋顶太阳能。根据太阳能基金会,用于安装一个典型的住宅太阳能电池阵列的许可,检查和互连工艺约占总费用的三分之一(PDF),其中$ 3和$ 3.50每瓦在美国的平均水平。对比,与澳大利亚,其中普通住宅太阳能价格已经跌破每瓦$ 1.30——这在很大程度上是因为许可和互联过程,住宅太阳能电池板更像是家用电器,而不是电网基础设施的主要部分。

太阳能行业和非营利财团正在为审批和检查系统,它更像是澳大利亚或德国的。因为他们从一个认证的设备列表得出该系统将包括一个简单的,免费的在线应用平台,预先批准的安装收到自动批准为长。作为系统的一部分,随机抽查会继续安装符合要求,与公司失去了认可,如果或当他们失败。在一个系统中像这样,城市控件允许 - 和影响互连费用 - 所以显著可以加快部署DER,同时也促进了那些已经在当地的太阳能安装工作该国增长最快的就业类别之一

投资于关键设施和微电网

虽然后备电源能够在个人家庭或小型企业的水平是有意义的,这些解决方案基本上无法进入我们的很多人口。据美国人口普查数据,美国家庭的34%是由租房者占领,57%的美国人生活在多户建筑。此外,具有太阳能电池板,如果他们需要撤离自己的家或工作地点的Powerwall显示不会做的人多好。

因此,城市需要在能够在紧急情况提供直接救济,可以作为在未来更广阔的本地微电网基础基本设施投资,使弹性社区的一个特点。市建筑如学校,娱乐中心和公共住房是显而易见的候选者。他们通常被认为是“二次关键负载”,并没有专门的备用电源。城市可以从小处着手,在足够的能力进行投资,以满足通常仅包含的功能占总能源需求的10%到25%这些设施。

为了最大限度地发挥这些解决方案的弹性优点,立足他们在太阳加存储,而不是化石燃料是很重要的。设施依赖于柴油发电机通常只足够的燃料持续了两天,而电池补充每当太阳出来了(甚至通过野火浊度)。该石边农场微电网主要基于太阳能和10种类型的电池,在秋天2019连续操作通过索诺玛县火灾10天在2017年,并再次通过PG&E的PSPS,在其太阳能电池阵列的操作正常生产的50%,尽管烟雾和火山灰。

新兴的电池技术,如液流电池或固态电池,也可以减轻或消除易燃性顾虑标准的锂离子化学物质。此外,太阳能加装存储解决方案避免了在紧急运行和每月测试期间燃烧柴油所产生的严重污染——这在人口密集的城市地区是令人担忧的。

使用的电池不需要是静止的。自带的一个中档的60千瓦时电池特斯拉模型3(在2018年美国最畅销的EV)专卖店为多少电在两天普通美国家庭消耗(PDF)。电动公交车可以为学校,这往往成为双重任务作为庇护中心,在紧急情况下提供后备电源 - 如圣十字能源正考虑在科罗拉多州的咆哮叉山谷

城市也可以与私人机构提供重要的公共服务,包括医疗保健,食品,电信,水和废物管理更紧密地合作。虽然其中的许多设施已经有了强大的后备力量,他们可能会受益于一体的综合性的办法,提高整个系统的容量和扩展弹性福利增加设施,同时降低整体系统成本。由纽约州能源研究和发展管理局领导的一个研究报告(PDF)结果显示,这些整合的微电网的成本效益提高,如果:

  • 该系统可以更频繁地运行,提供更多的服务,访问更多的价值流,而不仅仅是备份生成;
  • 关键设施密集地聚集在一起(彼此相距不到半英里);
  • 系统设计可通过访问粒度消耗数据(15分钟间隔)进行优化;和
  • 一个关键的成本驱动 - - 对现有用布线安装开关设备的成本可以保持在最低水平。

最后,微电网集中在关键设施可能进一步扩大。优先级可以去朝着支持16个基础设施部门由国土安全部,美国能源部认为是“至关重要”,他们的失能或破坏将会对国家安全,国家经济,公共卫生和公共安全的破坏性影响。

许多城市还可以利用自己的优势,“镇和礼服”由当地高校采取微电网的教训关系。高等教育机构早就已经被微电网领袖因为失去权力可能意味着失去多年的重要工作。作为德克萨斯大学奥斯汀分校的胡安·翁蒂韦罗斯解释说,“如果有教授失去的转基因小鼠有20年的内置到它的研究,这是一场噩梦。”他管理的微电网,旨在保护该大学的5亿$价值的研究,是该国最大的之一,并已交付99.999%的可靠性在过去的40年。普林斯顿大学的微电网保持灯光在桑迪飓风期间,当许多周边新泽西州的黑了。加州大学圣地亚哥分校的微电网提供的电力需求的92%。

当微电网技术修复都伴随着融资解决方案,这些社区微网可以在不脱离城市的资本支出来实现。例如,蒙哥马利县微电网在马里兰州的开发和施耐德电气和杜克能源公司资助。在加利福尼亚州弗里蒙特的消防站微电网是计划为这座城市节省35万美元通过购电协议。

推进建筑节能

如果它们提供的是有效地运作建筑物和设备太阳能加存储和微电网解决方案将进一步走了很多。例如,一个10千瓦小时的电池可以三小时运行高效(US SEER 18)1.5吨空调机中,大约两倍,只要它可以运行低效率(US SEER 9)单元。

城市可以利用微电网吸取他们的地方高校。
换句话说,将备用电源与节能措施结合起来的弹性解决方案将带来更为关键的效果“小时安全”(在极端天气事件或野火发生时,建筑能够维持适宜居住条件的时间)。除了保持舒适的温度,这可能意味着关键设备能够保持运行,并保持最低限度的室内空气质量。这在人口密集地区和附近地区非常重要,因为野火产生的烟雾不仅含有树木和植物的残留物,还含有合成化学物质、油漆和塑料的残留物,所以这些地方的危害特别大。

的小时的安全的主要决定因素包括建筑物是如何很好地绝缘(反对极端温度后卫),多少空气泄漏的内侧和外侧(其影响室内空气质量以及温度)和多久临界之间发生设备可以继续运转 - 备份相对于负载功率容量(存储了与您的家庭透析机的功率消耗你的电池在能量)的函数。

弹性方程的需求方可以通过市领导的努力将有助于加强建筑法规,建立排放限制和现有建筑的最低能效标准,需要建立在排放和能效信息披露和执行设备标准。

与公用事业和监管机构从事

即使在紧张高位运行,当停电发生他们这样做,城市公用事业的合作是非常重要的城市实现自己的应变能力和可持续发展的目标。竞彩足球app怎么下载条款和协作的目标可以变化很大,但城市公用事业合作协议举例说明城市如何改善沟通,如何使资源和能力与关键规划需求相协调。例如,像加利福尼亚太平洋电力公司(PG&E)这样的公用事业公司推进弹性区域和预装互联枢纽的发展,城市可以确保这些供应商达到城市的目标,而不会导致对更多化石燃料发电能力的投资。

RMI分析显示在关键设施安装太阳能加存储的成本是如何同在一个公用事业国有位置集中的资产时,年平均停电打到1%,且成本比1个百分点任何中断水平较低。在投资平衡现有变电站或附近的设备和存储可以减轻传输线上的应力(通过减轻太阳能生产过剩的影响),并启用所述配电网络的部件的“孤岛”。在非紧急情况下参与加州能源存储市场可以创造额外的价值流,进一步提高这些投资的经济性。

在亚特兰大和其他几个当地社区介入佐治亚电力公司最近的IRP后,该公司将可再生能源的使用量增加了一倍多。
城市参与不能只局限于公用事业关系——城市还必须参与监管过程。关于综合资源计划(IRPs)、费率案例和试点方案的监管程序直接影响城市的复原力和可持续性目标。竞彩足球app怎么下载这些程序可能是复杂而神秘的,但至关重要的是,各城市必须现身,并利用它们作为公用事业(通常)最大的客户所拥有的影响力。他们可以利用由GridLab等非盈利服务提供商和Greenlink Group或Synapse Energy等营利性顾问提供的专家证词。他们还可以通过诸如the等项目利用其他城市和技术专家(包括落基山学院)的知识美国城市气候变化的挑战城市可持续发竞彩足球app怎么下载展董事网络

在佐治亚州和犹他州的城市已经表明它们如何影响重大规划决策。在乔治亚电力公司最近IRP亚特兰大和其他几位当地社区干预后,该实用程序增加了一倍以上的可再生能源利用和近一倍的能量存储容量的数字。根据丹尼尔·泰特的说法, a researcher with the Energy and Policy Institute, "Intervenors made a difference through testimony. With the information that intervenors put forward, their modeling and their testimony, it’s becoming increasingly clear how cost-competitive renewables and, increasingly, storage are in Georgia." In Utah,洛基山电力已与一些地方政府合作该授权与雄心勃勃的清洁能源的目标,社区网,100%的可再生能源电力的路径国家立法的支持通道。

展望未来

这些类型的城市参与将使他们能够改善他们的能源系统,投资于他们社区的恢复能力。在我们这个日益动荡的世界,所有这些战略都需要从引人注目转变为规范。

这个故事最早出现在:

RMI

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