Fotografie a rețelei de energie electrică de mare putere făcută în zori

tranziția

  • Perspective
  • Blog
  • Electricitate
  • Blackouts și tranziția energiei curate din California

Blackouts și tranziția energiei curate din California

În ultimele zile, operatorul de rețea din California (CAISO) a fost forțat să instituie întreruperi în tot statul, întrucât un val de căldură istoric afectează o mare parte din vestul Statelor Unite. Este pentru prima dată când au existat întreruperi la acest nivel în stat, de când criza energetică din 2000-2001 a fost declanșată de manipularea pieței care a dus la lipsuri de aprovizionare și falimente de utilități.

În California sunt în joc mulți factori care au condus la aceste evenimente recente și vor trece luni înainte ca diferiții factori care provoacă întreruperi să poată fi evaluați pe deplin. Cu toate acestea, unii observatori au ajuns la o concluzie timpurie că obiectivele agresive ale statului privind energia curată sunt cumva de vină și că energia regenerabilă este o cauză principală a întreruperilor.

O astfel de speculație este prematură, incompletă și aproape sigur incorectă. Mai important, o astfel de narațiune exclude și faptul că energia curată poate reprezenta o oportunitate, nu reprezintă o amenințare, pentru securitatea și fiabilitatea rețelei. Tranziția în curs de desfășurare către o energie curată nu este doar critică pentru a aborda amenințarea existențială a schimbărilor climatice, dar, dacă este gestionată corespunzător, poate îmbunătăți și rezistența sistemului energetic la condiții meteorologice extreme și la alte amenințări.

Schimbările climatice determină condiții extreme

Nu este întâmplător că aceste întreruperi au loc acum. Întregul Occident suferă sub căldură puternică. Iulie a fost egalată pentru cea de-a doua cea mai fierbinte lună înregistrată și în timpul valului de căldură din această săptămână, Valea Morții a atins 130 ° F, cea mai ridicată temperatură înregistrată în peste 100 de ani.

Împreună cu această căldură, săptămânile recente au văzut și alte fenomene meteorologice extreme în toată țara. Printre acestea se numără furtuna de vânt „august” din Iowa și Illinois, care a atins viteze de până la 106 mile pe oră și câmpuri de porumb aplatizate, precum și o serie de tornade deosebit de puternice de pe coasta de est generate de uraganul Isaias. Ambele evenimente au lăsat sute de mii de clienți fără energie timp de zile sau mai mult.

Pe măsură ce schimbările climatice progresează, ne putem aștepta să vedem mai multe dintre acestea. O grilă concepută pentru fiabilitate în fața vremii extreme din secolul al XX-lea se dovedește inadecvată pentru a aborda înrăutățirea evenimentelor din secolul XXI. Decarbonizarea economiei noastre pentru a evita cele mai grave efecte ale schimbărilor climatice a fost comparată cu reconstruirea unui avion în timpul zborului, iar vremea extremă provoacă turbulențe în creștere pe parcurs.

Generarea de fosile contribuie la întreruperile rețelei

Când ne uităm la ceea ce a cauzat întreruperile din California, trebuie să examinăm atât întregul sistem, cât și rolul surselor individuale de energie. Vineri și sâmbătă săptămâna trecută, generatoarele de gaz s-au declanșat offline, ceea ce a contribuit la întreruperi, alături de o cerere de energie electrică aproape record, o reducere a producției eoliene, capacitate limitată de import și alți câțiva factori.

Nu există o sursă de energie perfect fiabilă, iar acestea sunt doar cele mai recente într-o serie de întreruperi forțate la centralele nucleare de combustibili fosili și nucleare din ultimii ani, în timpul evenimentelor meteorologice extreme. Chiar și atunci când nu deconectează, generatoarele termice precum cărbunele, gazul și centralele nucleare au o capacitate mai mică în timpul valurilor de căldură și pot întâmpina constrângeri de funcționare atunci când apa necesară pentru a le răci devine prea caldă pentru a îndeplini în mod eficient acea funcție.

În California, energia solară a continuat să contribuie așa cum era de așteptat la satisfacerea cererii de vârf. Cu toate acestea, vineri, cererea de energie electrică a rămas mare odată cu apusul soarelui. Acest lucru este așteptat și planificat, iar o varietate de resurse, inclusiv centrale de gaze și energie electrică importată, au crescut în acest moment pentru a prelua.

Exemplu 1: Generare pe rețeaua independentă de operator de sistem din California, 14-17 august 2020

Pe măsură ce statul aduce mai multe baterii online, acestea vor contribui la satisfacerea cererii maxime de seară. În prezent, există o serie de proiecte de baterii foarte mari, cum ar fi mega-proiectul din Moss Landing, care sunt în construcție, dar încă nu sunt online.

În iulie, operatorul rețelei din California a raportat că 216 MW de baterii sunt în prezent în funcțiune comercială, dar a menționat că, dacă toate proiectele din coada sa vor fi finalizate la timp, acest lucru va crește la 923 MW până la sfârșitul acestui an. Prin comparație, CAISO raportează că aruncă 1 GW în două valuri separate de 500 MW vineri.

Acest lucru sugerează că bateriile planificate în prezent ar fi putut juca un rol important în prevenirea acestor întreruperi și sunt pregătite să joace un rol în creștere în diversul portofoliu de resurse necesare pentru a menține fiabilitatea.

Oportunitatea unei energii curate de a îmbunătăți fiabilitatea rețelei

În același timp în care rețeaua Statelor Unite acceptă schimbări tehnologice rapide în ceea ce privește sursele regenerabile de energie, stocarea și alte tehnologii, schimbările climatice și alte amenințări majore la adresa securității rețelei cresc în probabilitate și impact. Astfel, există acum o nevoie și o oportunitate unică într-o generație de a ne imagina din nou abordarea noastră asupra rezilienței rețelei pentru secolul 21 într-un mod care valorifică îmbunătățirea tehnologiilor, abordând în același timp un mediu de risc fundamental diferit de cel existent pe măsură ce rețeaua a crescut în 20. secolul al X-lea.

Două principii emergente pentru rezistența la rețeaua secolului 21 sunt relevante pentru situația actuală. În primul rând, există posibilitatea de a acorda o mai mare prioritate serviciilor de electricitate în timpul întreruperilor, inclusiv pentru clienții care depind de echipamente medicale și de intervenții de urgență, astfel încât aceste încărcături critice să nu fie supuse unor întreruperi nediscriminatorii. De exemplu, un utilitar din Colorado acordă prioritate investițiilor în tehnologii de eficiență energetică vizate și tehnologii de flexibilitate a cererii, precum și progreselor în tehnologiile de control al rețelei care pot direcționa energia către sarcini critice, care împreună pot atenua întreruperile cauzate de limitele de alimentare cu energie electrică.

În al doilea rând, planificatorii de rețea ar trebui să abandoneze ideea că un portofoliu de resurse centralizat, dominat de fosile, o abordare dezvoltată pentru a asigura fiabilitatea în secolul trecut, este adecvat pentru a satisface noile nevoi de reziliență din secolul 21. Evenimentele actuale demonstrează că operatorii de rețea au nevoie de un portofoliu diversificat de resurse bine integrate și flexibile pentru menținerea fiabilității rețelei prin evenimente meteorologice extreme conduse de climat.

Fără glonț de argint pentru fiabilitate

Nicio resursă sau tehnologie nu poate preveni întreruperile de la sine. În schimb, diferite tipuri de resurse oferă servicii esențiale în geografie și la scări de timp diferite. Energia solară fotovoltaică este esențială pentru atingerea vârfului total la jumătatea zilei, în timp ce stocarea bateriei poate contribui la satisfacerea cererii de creștere rapidă și de vârf mai târziu în timpul zilei.

Alte resurse de aprovizionare dispecerizabile, inclusiv hidrogen verde fără carbon aflat în curs de dezvoltare în California și în alte părți, contribuie valoros la gestionarea rețelei prin stres. La fel și resursele de flexibilitate a cererii dispecerizabile. Distribuirea acestor resurse de cerere și ofertă într-o rețea mai largă va face sistemul mai robust față de variațiile locale.

Valul de căldură istoric care a afectat vestul Statelor Unite a creat mari probleme pentru rețea, dar nu există nimic inerent în ceea ce privește resursele din sistem care le-au făcut să nu poată face față acestor provocări. Mai degrabă, este clar că pur și simplu nu le-am ajuns. Rămâne oportunitatea de a crea un sistem de generație curată și cerere receptivă care atenuează riscurile de întrerupere și abordează problema fundamentală care ne pune în această situație: schimbările climatice.

California, printre alte state lider, este pe cale să aibă un sistem de resurse din partea ofertei și a cererii distribuite în întreaga regiune și integrate printr-un sistem de transmisie în rețea care poate satisface cererile rețelei fără a înrăutăți vremea extremă. Dar trebuie să ne deplasăm strategic și să obținem soluțiile corecte online în locurile potrivite și mult mai rapid. Cu alte cuvinte, pentru a aborda atât amenințările de fiabilitate pe termen scurt, cât și riscurile climatice emergente, trebuie să ne deplasăm atât mai atent, cât și mai repede.

Postare recenta

Categorii

  • 10xE: Ingineria factorului zece
  • Africa
  • Agricultură
  • Amory Lovins
  • Domenii de inovare
  • Aviaţie
  • Blockchain
  • BRC: Business Renewables Center
  • Electrificarea clădirilor
  • Portofolii de construcții
  • Clădiri
  • Proiectarea ratei modelului de afaceri
  • Manual pentru regiuni fără carbon
  • Insulele Caraibe
  • China
  • Orașe și comunități
  • Alinierea la climă
  • Finanțarea climei
  • Clădiri comerciale
  • Solar Scale Comunitare
  • Energie regenerabilă corporativă
  • Digital Ventures
  • Tehnologii disruptive
  • Infrastructură de rețea distribuită
  • e-Lab: Laboratorul de inovare în domeniul electricității
  • Electricitate
  • Electrificare
  • Eficienta energetica
  • Intrări de energie
  • Silvicultură și alte utilizări ale terenului
  • Energie generală
  • Tranziții energetice globale
  • Hidrogen
  • India
  • Industrie și transporturi grele
  • Acces la electricitate cu venituri reduse
  • Materiale
  • Emisii de metan
  • Microgrile
  • Minerit
  • Mobilitate
  • Energie Net-Zero
  • Știri
  • Nuclear
  • Biroul omului de știință șef
  • Cladiri rezidentiale
  • Securitate
  • Strălucire
  • Transport
  • Spotlight
  • Angajament și analiză strategică
  • Transport
  • Camioane
  • Necategorizat
  • Reforma modelului de afaceri utilitar
  • Lucrări de Amory Lovins

Arhive

  • 2020
  • 2019
  • 2018
  • 2017
  • 2016
  • 2015
  • 2014
  • 2013
  • 2012
  • 2011
  • 2010

Ia măsuri

Alătură-te nouă pentru a răspunde apelului global pentru un viitor energetic mai luminos