接下来的几年似乎很简单，实施节能计划，购买一些可再生能源。

但是在20年甚至50年后，当公用事业公司被期望减少50%或更多的排放量时，会发生什么呢?为了稳定气候，专家们呼吁到2050年将碳排放量减少80%，低于1990年的水平。

RMI已经花费时间从公共事业的角度来建模这些未来的低二氧化碳情景。具体来说，我们创建了一个简化电力调度该模型利用真实需求数据、可再生供应数据、需求响应和电动汽车的技术特征，以确定各种供求资源在每小时的水平上如何相互作用。这使我们能够量化我们所谓的“下一代”公用事业的资源充足性、成本、可靠性和二氧化碳排放量。

到目前为止，我们已经发现，一个低成本和高度可靠的电力资源计划必然包括能源效率、分布式发电、可再生能源、需求响应和电力存储的组合——主要来自电动汽车。

以下是我们的一些具体发现，包括我们的建议，即公用事业如何减轻可再生技术的可变性。

“容易”的部分:效率和分布式发电

效率:减少供应负荷几乎总是“提供”能源的最廉价方式。例如，提高商业照明的效率降低了照明负荷，同时也降低了商业制冷负荷，因为空调机组不需要像照明那样费力地清除余热。节省成本是有据可查的。在加州在美国，能效项目的平均价格为每可避免千瓦时2至3美分，约为新建化石燃料发电厂发电成本的五分之一。

分布式发电(DG)——就像屋顶太阳能和微型涡轮机——可以有效地降低二氧化碳排放，尤其是在热电联产应用中。由于DG位于负荷位置，不存在输配电损耗，其余热(如有)可被捕获以抵消加热负荷。分布式发电用于建筑或工业特定的目的，所以它不像中央发电机那样被分配。相反，它可以跟踪相关设施的电或热负荷。

公司可再生能源

可再生能源企业包括水力发电、地热发电和生物质能发电。这些资源的潜在产量因地理位置而异。在我们的模型中，坚固的可再生发电机与传统发电机的作用非常相似。然而，与传统能源不同的是，公用事业将需要小心，不要依赖于比正在建模的位置可用的更多的容量，并考虑给定年份的技术状态。

如何整合可再生能源

对公用事业来说，最具挑战性的部分可能是管理太阳能和风能等可再生资源的可变性。幸运的是，与传统思想相反，存在许多策略。公用事业总是处理需求的变化;例如，消费者在白天比晚上使用更多的电。现在，他们必须为供应和需求的变化做好准备。

公用事业可以通过多种策略来缓解可再生发电机的可变性，包括地理分布、改变需求概况和增加能源储存。

地理分布。因为风不是在同一时间吹到每一个地方，所以将多个风场结合起来比单独一个风场产生更少的可变输出。太阳能站点也是如此。一般来说，位置越远，组合输出的变量越小。

在大多数电力系统中，可再生能源的高渗透意味着大量的可变风能和太阳能资源。传统观点认为，这些可变资源需要从高速运转的化石燃料发电机中得到备份。然而，需求响应提供了一个更好的选择，因为速降发电机效率低，运行成本高。

需求响应。需求响应使需求具有弹性，而不是通过调度弹性供应资源来满足非弹性需求——将需求转换为可再生发电机发电的时间。需求响应可以采取两种形式:峰值降低和动态负荷转移。减少峰值是传统的需求响应形式，可以用来取代峰值发电机。动态负荷转移是一种更先进的需求响应形式，它依靠SmartGrid技术将灵活的负荷(如洗衣机、洗碗机、电动汽车充电)转移到可再生能源充足的时候。

电力存储。电力储存，包括抽水水力发电、压缩空气和电池，为缓解风能和太阳能资源的可变性提供了另一种策略。从历史上看，电力储存被证明是非常昂贵的。然而，电动汽车和智能电网的结合(目前得到了政府的大量投资)为公用事业公司提供了一种利用电池存储的方式，而不必承担电池的全部成本。

只要一辆电动汽车插上电源，它的电池就可以吸收多余的可再生能源，或者在需要时提供储存的电力。当然，电池也必须用于驾驶，所以限制了充电和放电。总的来说，电动汽车增加了电力负荷，但它们也提供了廉价的能源储存，因此可以使可再生能源的普及率更高。

这就是我们看到的公用事业30年，40年，50年后的情况。我们正在与电力公司和监管机构合作，完善我们的研究结果，并将其应用于公用事业的具体情况(更多信息，请参阅我们的下一代实用程序页面)。但令人兴奋的是，终于看到，在现实的每小时水平上，下一代公用事业可能会是什么样子。

Josh Traube是一名分析师落基山研究所的能源和资源团队。他专门研究工业客户的过程效率，电力设施和RMI研究的计算机建模。

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