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加州的停电及其清洁能源过渡

Alta Wind Energy Center(AW​​EC)也被称为Mojave Wind Farm,是世界上第二大陆上风能项目。

Alta Wind Energy Center(AW​​EC)也被称为Mojave Wind Farm,是世界上第二大陆上风能项目。照片由Olos。

8月,加利福尼亚州的电网运营商(CAISO)被迫在该州的历史悠久的热浪中提出境内的滚动中断,影响了美国西部的大量西部。这是由于2000-2001的能源危机引起了市场操纵,因此第一次在该阶段中取消了该级别,这导致供应短缺和公用事业破产。

加利福尼亚州发挥的许多因素导致了最近的事件,在中断各种驱动因素可以完全评估之前将是几个月。然而,一些观察者已经跃升到早期的结论是,国家的侵略性清洁能源目标是不知何故责备,可再生能源是中断的主要原因。

这种猜测过早,不完整,几乎肯定不正确。更重要的是,这种叙述也留下了清洁能源可以呈现机会的事实,而不是构成威胁,以媒体安全和可靠性。持续过渡到清洁能源不仅关键,对于解决气候变化的存在威胁,而且如果妥善管理,还可以将电力系统的恢复性物质改善到极端天气和其他威胁。

气候变化正在推动极端条件

这是没有偶然的,这些停电正在发生。整个西部正在遭受水疱的热量。7月被录制的第二次最热月份绑定在八月的热浪死亡谷期间达到130华氏度,超过100年的最高记录温度

随着热量,最近几周在全国各地看到了其他极端天气现象。这些包括八月“Derecho”风暴在爱荷华州和伊利诺伊州,每小时达到106英里的速度和扁平的玉米田,以及一系列特别强大的龙卷风在飓风isa​​ias催生的东海岸。两个事件都留下了数十万客户而没有电源的日子或更长时间。

7月在纪录的第二个最热月份和8月热浪死亡谷击中了130华氏度,在100多年以上的最高记录温度下达到130度。

随着气候变化的进展,我们可以期待看到更多这一点。在20世纪的极端天气面前设计用于可靠性的网格,以解决21世纪的事件而不足以解决。将我们的经济脱碳以避免气候变化的最严重影响,以便在飞行时重建飞机而极端的天气导致沿途造成湍流。

化石一代有助于网格中断

在查看加利福尼亚州导致停电的原因时,我们必须检查整个系统和各个电源的作用。在8月中旬的星期五和周六,燃气发电机离线绊倒,这导致停电以及近乎记录的电力需求,风输出减少,有限的进口能力和其他几个因素。

没有完全可靠的力量来源,这些只是一串强迫中断的最新化石燃料核电厂在极端天气事件期间过去几年。即使当他们没有离线时,煤炭,气体和核电站等热量发电机也会在热波期间具有较低的容量,并且可能会陷入其中在冷却它们的水变得过热时运行限制有效地执行该功能。

在加利福尼亚州,太阳能继续为满足最高需求的预期贡献。但是,8月14日,随着阳光套装,电气需求保持着高。这是预期和计划的,并且各种资源包括天然气植物和进口功率,目前延长。

展览1:在加利福尼亚独立系统运营商网格,8月14日至17日

展览1:加州独立系统运营商网格,8月14日至17日,2020年

随着国家推出更多电池,这些将有助于满足晚期需求。目前,许多非常大的电池项目,如MOS-PROJECT在MOSS登陆,正在建设中但尚未在线。

7月,加利福尼亚州的网格运营商报道216兆瓦的电池是商业操作,但注意到,如果其队列中的所有项目按时完成,这将在今年年底增加到923兆瓦。通过比较,Caiso举报8月14日,在两个独立的500 MW波中脱落1 GW。

这表明目前计划的电池可能在防止这些中断方面发挥了重要作用,并且有助于在维持可靠性所需的各种资源组合中发挥越来越大的作用。

清洁能源的机会,以提高电网可靠性

与此同时,由于美国电网正在恢复可再生能源的快速技术转变,储存等技术,气候变化和电网安全的其他重大威胁正在增长,可能性和影响。因此,现在存在一生的需要和机会恢复了21世纪的网格恢复力的方法以一种方式利用改进技术的方式,同时解决了从20世纪的网格在网格增长的基本上不同的风险环境。

21世纪栅格弹性的两个新兴原则与目前的情况有关。首先,有机会在中断期间更好地优先考虑电力服务,包括依赖医疗设备和应急响应者的客户,以便这些关键载荷不受不分青红皂白的滚动中断。例如,一个科罗拉多州的实用性正在优先考虑目标能源效率和需求灵活性技术的投资以及可以将电力传送到临界负载的电网控制技术的进步,其中可以在一起可以减轻电源限制引起的停电。

其次,电网规划者应该放弃集中式化石统治资源投资组合的想法,这是一种在上个世纪,以确保可靠性的方法是足够的,以满足21世纪的新恢复力。目前的事件表明,电网运营商需要多样化的良好集成,灵活的资源,用于通过气候驱动的极端天气事件维持电网可靠性。

机会仍然是创造一个干净的发电和响应性的系统,即减轻了破坏风险并解决了让我们在这种情况下的根本问题:气候变化。

没有银弹的可靠性

没有单一资源或技术可以自行防止停电。相反,不同类型的资源在地理位置和不同时间尺度上提供基本服务。太阳能PV对于在一天中间的总峰值满足总峰值,而电池储存可以帮助满足当天晚些时候的快速升高和峰值。

其他可调度供应资源,包括无碳绿色氢气正在开发中在加利福尼亚和其他地方,是通过压力管理网格的宝贵贡献者。所以可以发货需求灵活性资源。在更广泛的网格上分配这些供需资源将使系统对本地变体更加强大。

影响美国西部的历史热浪者为该网格创造了很大的问题,但系统内的任何资源都没有固有的是,使他们无法满足这些挑战。相反,很明显,我们只是没有足够的。机会仍然是创造一个干净的发电和响应性的系统,即减轻了破坏风险并解决了让我们在这种情况下的根本问题:气候变化。

加州在其他领导国家以及其他领导州,正在进行跨越地区的供应和需求侧资源系统,并通过网络传输系统集成,可以满足网格需求而不使极端天气更差。但我们需要战略性地致力于在正确的地方在线在线,更快地移动。换句话说,为了解决近期可靠性威胁和新兴气候风险,我们需要更加谨慎和更快地移动。

这个故事首先出现在:

岩石山研究所

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