适应火灾：城市如何增强分布式能量的弹性

2月份通常是加州的雨季高峰期，但加州的部分地区却遭遇了罕见的低降水量进入干旱条件。这可能会在2020年的州内增加野火普遍，并且它强调了社区需要考虑一系列策略来增加他们对野火的策略。其中一个策略是社区接近其电力系统的方式。

分布式能源（DERS） - 现场太阳能，电池储能和微电网 - 可以帮助降低野火的可能性，并保护社区免受最严重的影响。通过降低采用的障碍，投资关键设施和社区微电网，提高能源效率，从事公用事业规划和监管流程，有助于加快部署这些技术和解决方案的重要作用，以帮助加速这些技术和解决方案的部署。

野火会对我们最脆弱的社区造成不成比例的伤害

最近发生在加州的大火向我们表明，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”就是这样成为一系列全年现象），成本可以是天文学。仅有2018年火灾的经济影响估计为4000亿美元- 两年两年的两倍预算对整个州来说。加州公用事业公司为避免野火造成额外损失而实施的强制性停电或公共安全断电(PSPSs)的成本也很高。例如，考虑学校停课的成本:PG&E在Kincade火灾期间实施的PSPS500,000名学生去上学，以估计的社会成本每天一千四百万元(PDF)。

加利福尼亚州的火灾最近向我们展示了，严重的气候相关的紧急情况是新的正常情况。

受野火影响最大的人是老人，非常年轻，医学上脆弱的和低收入社区，这是不成比例的色彩社区。全国范围内的研究由华盛顿大学的研究人员表明，美洲原住民比Whites更容易受到野战影响的六倍。黑人和西班牙裔人数大约有50％脆弱。这些社区在事件前支付消防安全措施和保险，并在活动后重建。这些漏洞进一步提升价格灌木租赁在野火之后，加州加利福尼亚州的住房短缺。在这些事件和之后，富人倾向于离开，穷人往往会留下来;贫困率可以通过完整的百分点攀登在受重大灾害袭击的地区。

城市必须带头推动弹性解决方案

而公司可以在灾难之后离开，城市不能。地方政府负责居民以及留下或返回的当地企业和机构。城市需要保护其当地经济体并留住雇主和工人。建筑弹性是该等方程的重要组成部分。

城市建立弹性的方法之一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这种可能性市政能源系统（购买本地电力基础设施并将其运行为城市实用程序），这可能使他们强调在资源规划中的当地微电网等投资。其他人正在使用他们的社区选择聚合计划实施类似的解决方案（PDF）。

然而，城市可以在传统城市公用事业关系的结构中促进同样的目标，包括：

1. 简化个人家庭和企业的太阳能+存储许可。
2. 通过投资在关键设施和微电网中的投资增强社区范围的弹性。
3. 促进建筑能源效率解决弹性方程的需求方。
4. 通过与公用事业和监管机构的参与帮助烘烤烘烤恢复电力系统规划。

让我们依次看看这些中的每一个。

简化太阳能加存储的允许

米后面的太阳能加存储可以在我们的家庭和业务中启用“运营连续性”，让我们继续运行我们的空调，冰箱，灯，电脑和家庭医疗设备。通过降低老化传输设备的应变，增加了这些分布式能源资源的采用也可以帮助减少火灾危险 - 加州营地火灾中的罪魁祸首最具破坏性的在州的历史中。

但这些解决方案是昂贵的 - 而且诸如此类的激励措施米后面的电池课程为1亿美元由加州公用事业委员会实施将无法达到每个人。一个10千瓦太阳能阵列的成本30,000美元，而最便宜的特斯拉Powerwall也会让你望而却步10000美元。

米后面的太阳能加存储可以在家庭和业务中启用“运营连续性”。

虽然城市可能无法影响太阳能电池板或电池组的价格，但它们肯定可以帮助减少“软成本” - 特别是对于屋顶太阳能。根据太阳能基础，允许的，检查和互连过程，用于安装典型的住宅太阳能阵列账户总成本的三分之一(PDF)，美国每瓦的3美元至3.50美元之间的平均值。与澳大利亚的对比，平均住宅太阳能价格有每瓦浸渍1.30美元-这在很大程度上是由于许可和互联过程，使住宅太阳能电池板更像家用电器，而不是电网基础设施的主要部件。

太阳能产业和非营利组织是允许的澳大利亚或德国更像的允许和检查系统。系统将涉及一个简单的免费在线应用程序平台，其中预先批准的安装人员只要从经过认证的设备列表中绘制，就会获得自动批准。作为系统的一部分，随机点检查将保持安装人员遵守，如果或者当他们失败时，公司会失去认证。在诸如此类的系统中，Citile Control允许 - 并影响互连成本 - 因此它显着可以加速DER部署，同时还促进所处的本地太阳能安装工作这个国家增长最快的就业类别之一。

投资关键设施和微电网

虽然备用电力可以在个人家庭或小型企业的水平上有意义，但这些解决方案在很大程度上无法到达我们的大部分人口。根据美国人口普查数据，34％的美国的家庭被租房者占据，57％的美国人住在多型建筑物中。此外，如果需要疏散他们的家或工作地点，那么有太阳能电池板和一个Powerwall不会更好地完成任何人。

因此，城市需要通过投资在紧急情况下可以提供直接救济的基本设施来使他们的社区的特征成为他们的社区，并且可以作为未来更广泛的当地微电网的基础。学校，娱乐中心和公共住房等市政建筑是明显的候选人。他们经常被认为是“二级临界负荷”并且没有专用的备用电源。城市可以开始小，投资足够的能力来服务通常仅包含的功能占总能源需求的10%到25%这些设施。

为了最大限度地提高这些解决方案的恢复效益，重要的是将它们基于太阳能加存储而不是化石燃料。依赖于柴油发电机的设施通常只有足够的燃料持续几天，而每次太阳提出（甚至通过野火阴霾），电池都会补充电池。这石边缘农场微电网，主要用于太阳能和10种电池，在2017年索诺玛县的火灾中连续运行，再次通过2019年秋季的PG＆E的PSP，其太阳能阵列运行尽管烟雾和灰烬，但仍有50％的正常生产。

新兴电池技术，如流电池或固态电池，也可以减轻或消除易燃性问题标准的锂离子化学物质。此外，太阳能+储能解决方案避免了在紧急运行和每月测试期间燃烧柴油产生的严重污染——这在人口密集的城市地区是一个令人担忧的问题。

使用的电池不需要静止。60 kWh电池配有中档Tesla Model 3（2018年美国最畅销的EV）在两天（PDF）中普通美国家庭消耗的储存和电力一样多。电动公共汽车可以为学校提供备用电力，这些电力通常作为紧急情况下的避难所提供双重责任 - 如在科罗拉多州的咆哮的叉谷正在考虑圣洁的交叉能量。

城市也可以与提供重要公共服务的私人机构更密切地工作，包括医疗保健，食品服务，电信，水和废物管理。虽然这些设施中的许多设施已经具有稳健的备用电源，但它们可能会受益于增加整体系统容量的综合方法，并且在降低整体系统成本的同时扩展到额外设施的恢复能力。由纽约国家能源研究和发展管理局领导的一项研究（PDF）表明，这些集成微电网的成本效益如何提高：

• 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;
• 关键设施紧密聚集在一起(彼此相距不到半英里);
• 通过访问粒度消费数据(15分钟间隔)，可以优化系统设计;和
• 在现有公用事业接线上安装交换设备的成本 - 关键成本驱动器 - 可以保持在最低限度。

最终，专注于关键设施的微电网可以进一步扩大。优先级可以支持支持16个基础设施部门美国国土安全部视为“如此至关重要”，他们的无能力或破坏将对国家安全，国民经济，公共卫生和公共安全的衰弱影响。

许多城市也可以通过从当地的大学和大学拍摄微电器课程来利用他们的“城镇和礼服”关系。高等教育机构长期以来一直是微电网领导者因为失败的力量可能意味着失去变化的重要工作。作为德克萨斯大学，奥斯汀的胡安Ontiveros解释说：“如果教授丢失了20年的研究，那是一个噩梦。”Microgrid He Manage，旨在保护大学的5亿美元的研究，是该国最大的一个，并且在过去40年内已经提供了99.999％的可靠性。普林斯顿的Microgrid在飓风桑迪期间保持灯光，当时围绕着新泽西州的阵地。加州大学圣地亚哥的微电网提供了92％的电力需求。

当技术微电网固定伴随着融资解决方案时，这些社区微电网可以在没有城市的资本支出的情况下实施。例如，蒙哥马利县微电网在马里兰州，由施耐德电气和公爵能源开发和资助。在加利福尼亚州，弗里蒙特的消防局微电池是预计将为这座城市节省35万美元通过电力购买协议。

促进建筑能源效率

如果它们提供有效运行的建筑物和设备，则Solar-Plus-Storage和MicroGrid解决方案将进一步进一步。例如，10千瓦时的电池可以运行高效（US Seer 18）1.5吨空调3小时，只要它可以运行低效率（US Seer 9）单元即可。

城市可以从当地的大学和大学拍摄微电网课程。

换句话说，将备用电力与效率措施结合起来的弹性解决方案将带来更多的关键“安全时间”(在极端天气事件或野火期间，建筑能够维持居住条件的持续时间)。除了保持舒适的温度，这可能意味着使关键设备保持运行，并保持最低可接受的室内空气质量。这在人口稠密地区和附近地区非常重要，因为森林大火产生的烟雾可能特别有害，因为它不仅含有树木和植物的残留物，还含有合成化学品、油漆和塑料的残留物。

安全时间的主要决定因素包括绝缘建筑物的绝缘程度（以防止极端温度），内部和外部之间发生多少空气泄漏（影响室内空气质量以及温度）以及多长时间设备可以保持功能 - 相对于负载的备用电源容量的功能（相对于家庭透析机的电源凹槽存储在电池中的能量）。

恢复力方程的需求方面可以通过城市为主导的努力帮助加强建筑规范，建立排放限制和现有建筑的最低效率标准，要求在排放和能源绩效上建立披露，并实施设备标准。

与公用事业和监管机构搞

即使紧张局势很高，当他们发生停电时，城市 - 公用事业合作对于城市来说至关重要，以实现他们的弹性和可持续发展目标。竞彩足球app怎么下载合作的条款和目标可能会有所不同，但城市 - 公用事业合作协议举例说明城市如何改善沟通，如何将资源和能力与关键规划需求相结合。例如，加州的PG&E等公用事业公司正在推进弹性区域和预先安装的互联枢纽的发展，城市可以确保这些DERs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分析已经表明，在临界设施中安装太阳能加存储的成本是如何在一个公用事业所在地区的资产中的集中，当平均年度停电达到1％时，任何中断水平高于1％的成本就较低。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的压力（通过减轻太阳能过度生产的影响）并使分销网络的部分的“孤岛”。在非紧急情况下，参与加州储能市场可以创造额外的价值流，并进一步改善这些投资的经济学。

在亚特兰大和乔治亚电力公司最近的IRP中其他几个当地社区的干预下，该公司的可再生能源使用量增加了一倍多。

城市的参与不能仅限于公用事业关系——城市还必须参与监管过程。综合资源计划(IRPs)、费率案例和试点项目的监管程序直接影响城市的弹性和可持续性目标。竞彩足球app怎么下载这些过程可能复杂而神秘，但至关重要的是，作为公用事业公司(通常)最大的客户，城市要展现并利用它们的影响力。他们可以利用非营利服务提供商(如GridLab)和营利性咨询机构(如Greenlink Group或Synapse Energy)提供的专家证词。他们还可以利用其他城市和技术专家(包括落基山研究所)的知识美国城市气候挑战和城市可持续发竞彩足球app怎么下载展董事网络。

佐治亚州和犹他州的城市表明他们如何影响主要的规划决策。在亚特兰大和佐治亚电力最近IRP的其他地区其他当地社区进行干预后，该实用程序推出了使用可再生能源的使用，并且其能量存储容量数几乎翻了一番。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,洛基山力量与几个地方政府合作支持国家立法通过，授权为雄心勃勃的清洁能源目标授权净100％可再生电力的途径。

展望未来

这些类型的城市参与将使它们能够改善其能源系统，投资于社区的恢复力。在我们这个日益动荡的世界里，所有这些策略都需要从引人注目变成常态。