Калифорнија може поуздано да постигне 85% чисте енергије до 2030. без ризика од прекида - на путу до 100% чисте мреже

Кризе електричне енергије током топлотних таласа у Калифорнији у августу 2020. покренуле су питања о томе колико ће државна мрежа бити поуздана на путу ка свом циљу 100% чисте енергије до 2045. године.

Али нова истраживања пружају јасне одговоре: Калифорнија може поуздано да постигне 85% чисту електричну мрежу до 2030 са разноликом мешавином обновљивих извора и батерија, флексибилном потражњом, трговином са суседним државама и неким постојећим електранама—под вишеструким претпоставкама изградње и могућим будућим условима. Испоставило се да је чистија мрежа поузданија мрежа.

Државни регулатори и изабрани званичници могу постићи овај важан корак ка будућности државе 100% чисте енергије кроз политичке акције које убрзавају разноврсну примену чисте енергије, смањују зависност од производње гаса, подстичу ресурсе на страни потражње и побољшавају регионалну координацију трговине електричном енергијом са суседним државама.

Политике за напредовање

Калифорнија је међународни лидер у смањењу загађења гасовима стаклене баште, истовремено пружајући све чистију енергију за велику и разнолику популацију корисника електричне енергије – 40 милиона људи и 5 у свету^th највећа економија. Мере енергетске ефикасности су држали укупну државну потрошњу електричне енергије на нивоу дуги низ година док је низ све амбициознијих стандарди обновљивог портфеља довели су до брзог усвајања чистог снабдевања енергијом из обновљивих извора попут ветра и сунца.

Амбиције државног регулатора доживеле су нови подстицај. Комисија за јавна предузећа Калифорније (ЦПУЦ) је недавно издала налоге за набавку нових чистих ресурса и одобрио нови План приоритетног система за своје добављаче електричне енергије који имају за циљ да смање емисије гасова стаклене баште на 38 милиона метричких тона (ММТ) до 2030. и 35 ММТ до 2032. године, стварајући производњу електричне енергије без емисија од 86% до 2032. године.

Али чак и са овим повећаним амбицијама, Калифорнија мора учинити више да испуни своје циљеве за поуздану будућност без угљеника. Нови Технички извештај из Телос Енерги и ГридЛаб и пратеће извештај о политици би Енерги Инноватион описује како држава може одговорити на овај изазов.

Нови приступ

Технички извештај пружа нову методологију која помаже креаторима политике да брзо процене многе будуће портфеље ресурса и претпоставке за обезбеђивање будуће чисте енергетске мреже. Укључивањем сценарија и осетљивости који испитују поузданост користећи детаље као што су подаци о ветру и сунчевој светлости по сату који су упарени са подацима о потражњи по сату за осам могућих година широм Западног САД-а, произвођачи модела могу релативно брзо и по ниској цени упоредити предности различитих портфеља ресурса.

Креатори политике онда могу да виде како сваки портфељ најефикасније користи својих 75% удела обновљивих ресурса током различитих година: минимизирање ствари као што су губици батерије у повратку, концентрисана употреба ресурса гаса у држави и прекомерна зависност од суседа када је регионална потражња је велика.

Технички извештај такође моделује кључне „стресне услове“ који би могли да угрозе поузданост, као што су ниска хидроенергетика због суше, ограничења увоза, пензионисање гасних постројења, повлачење електрана на угаљ у суседним државама, и утврђено је да је сваки портфељ чисте електричне енергије од 85% поуздан. Конкретно, моделари су симулирали вруће временске услове који су изазвали нестанке струје у августу 2020. и открили да би 85% чист систем електричне енергије имао довољно напајања у сличном случају.

Оптимизација за амбициозан распоред примене

Овај нови приступ је посебно истакнут када се узме у обзир револуционарно убрзање изградње чисте енергије потребно да држава постигне или премаши годишњи циљ од 80% чисте енергије за 2030. Моделирање различитих портфеља омогућава креаторима политике да размотре важне компромисе—као што је улога поузданости коју складиште батерија , гас и увоз обезбеђују системе који се углавном базирају на соларни и ветрови, и како се то мења када се у портфељ додају доследнији ресурси као што су геотермални и приобални ветар.

Испитивање учинка поузданости различитих портфеља ресурса под кључним стресорима омогућава ефикаснију набавку након што предложени портфељи прођу све регулаторне обруче.

Пример: Портфолио „Различитост ресурса“ у техничком извештају приказан изнад смањује потребу за изградњом што већег броја соларних и ветроелектрана на копну, смањује повратне губитке енергије од складиштења бициклистичких батерија и мање се ослања на електране на фосилна горива ради поузданости. То чини тако што укључује значајне нове ресурсе за производњу ветра и геотермалне енергије на мору, који производе енергију доследније и допуњују друге обновљиве изворе енергије, али по вишој цени. Додавање значајног одговора на потражњу мешавини надокнађује велике потребе за складиштењем батерије. Моделирање ГридЛаб-а и Телос-а истиче предности диверзификације ресурса у погледу поузданости без трошкова и може бити вриједан алат за све државе које раде на циљевима чисте електричне енергије.

Као калифорнијске енергетске агенције и њен мрежни оператер ЦАИСО наставити са спровођењем државном дневном реду политике чисте енергије, требало би да укључе нови приступ техничког извештаја за процену ширег скупа портфеља док настављају блиску сарадњу на поузданости и набавци коју су излагали од топлотних таласа у августу 2020.

Конкретни напори за планирање будуће примене ветра на мору и директно обавезивање набавке разноврснијих производних ресурса као што су чисти чврсти обновљиви извори енергије (обично геотермални) и дуготрајно складиштење могу бити корисни, али извештаји указују на то како би се то могло учинити органскије и транспарентније. Ова врста анализе би допунила недавну ЦПУЦ повећане амбиције у планирању ресурса и новом далековидом ЦАИСО 20-годишњи изгледи за пренос.

Праведнија будућност од чистије мреже

Праведна транзиција чисте електричне енергије зависи од улагања и стварања економски одрживих тржишта портфељи чисте енергије који помажу у пензионисању јединица природног гаса што штети заједницама у Калифорнији најзагађенијим. Праведна транзиција за погођене заједнице такође укључује повећање отпорности заједнице, изградњу чистих ресурса са радним и економским предностима и коришћење локалних консултација у одабиру нових инвестиција.

Вишеструки сценарији техничке студије открили су да би државна мрежа била поуздана чак и након повлачења 11.5 гигавата (ГВ), или око једне трећине постојећег гасног капацитета Калифорније. Иако изван обима техничке студије, пратећи извештај о политици препоручује да се приоритет пензионисања гасних постројења која се налазе у близини или у угроженим заједницама не касније од 2030. године, док се зависност државе од гаса елиминише што је пре могуће. Неке агенције, укључујући ЦПУЦ, постигле су одређени напредак у инклузивности и еколошкој правди, али обуставио напоре да се гас повуче показати да има још посла.

Државне агенције и креатори политике морају се усредсредити на основне узроке континуиране употребе природног гаса у Калифорнији и развити план за његово постепено укидање. Ово подразумева преиспитивање како би нови портфељи чисте енергије и коришћење ресурса на страни потражње могли да замене природни гас у обезбеђивању вредности поузданости на нивоу система и на локалном нивоу.

Планери би требало да удвоструче разноврсност ресурса

Користећи увиде из техничке студије, извештај о политици показује како разноврснији скуп чистих ресурса може пружити још значајније предности државној мрежи која се брзо трансформише. Ове предности укључују смањену употребу земљишта и потребе за преносом, повећану изводљивост достизања циљева чисте електричне енергије, мањи утицај на заједнице у неповољном положају и повећану отпорност.

Разноврсност ресурса може доћи у многим облицима: ресурси снабдевања (нпр. приобални ветар, геотермална или дистрибуирана соларна енергија), локација ресурса (различите локације могу да обезбеде комплементарне профиле), флексибилност потражње и ближа координација са суседним државама. Техничка студија показује да увозна енергија из ових суседа често игра кључну улогу у балансирању мреже. С обзиром на налаз студије да су резерве снаге доступне широм Запада када је Калифорнији потребна, ближа координација ће омогућити Калифорнији да се поузданије ослони на своје суседе.

Убрзана транзиција ка чистој енергији у Калифорнији је прилика

Напредовање са трансформацијом чисте енергије у Калифорнији пружа мноштво изазова за наставак одржавања светла, на пример како наставити да градите нову инфраструктуру, дубље ангажовање са потрошачима електричне енергије како бисте откључали дистрибуиране ресурсе и разумевање импликација зависности од нових ресурса као што су батерије које обезбеђују снага у малом, али треба да се напуни.

Међутим, ова трансформација такође нуди невероватне могућности кроз паметније планирање и политику као што је борба против климатских промена, побољшање квалитета ваздуха у угроженим заједницама, усвајање нових приступа за процену најефикасније комбинације извора чисте електричне енергије, стварање арене за процват свих врста технолошких иновација , и изградњу отпорније мреже која ће бити модел за друге државе и земље.