California Boleh Mencecah 85% Tenaga Bersih Menjelang 2030 Tanpa Mengambil risiko Gangguan – Dalam Laluan Ke Grid Bersih 100%

Krisis kuasa semasa gelombang haba di California pada Ogos 2020 menimbulkan persoalan tentang sejauh mana kebolehpercayaan grid negeri akan berada di jalan menuju sasaran 100% tenaga bersih menjelang 2045.

Tetapi penyelidikan baru memberikan jawapan yang jelas: California boleh mencapai grid elektrik bersih 85% dengan pasti menjelang 2030 dengan gabungan pelbagai tenaga boleh diperbaharui dan bateri, permintaan fleksibel, perdagangan dengan negeri jiran, dan beberapa loji janakuasa sedia ada—di bawah pelbagai andaian binaan dan kemungkinan keadaan masa hadapan. Ternyata grid yang lebih bersih adalah grid yang lebih dipercayai.

Pengawal selia negeri dan pegawai yang dipilih boleh mencapai langkah penting ini ke arah 100% masa depan tenaga bersih negeri melalui tindakan dasar yang mempercepatkan penggunaan tenaga bersih yang pelbagai, mengurangkan pergantungan penjanaan gas, memberi insentif kepada sumber dari segi permintaan dan meningkatkan koordinasi perdagangan elektrik serantau dengan negeri jiran.

Dasar untuk bergerak ke hadapan

California ialah peneraju antarabangsa dalam mengurangkan pencemaran gas rumah hijau sambil menyediakan kuasa yang semakin bersih untuk populasi pengguna elektrik yang besar dan pelbagai – 40 juta orang dan 5 orang di dunia^th ekonomi terbesar. Langkah-langkah kecekapan tenaga telah mengekalkan jumlah penggunaan kuasa negeri mendatar selama bertahun-tahun sementara siri yang semakin bercita-cita tinggi piawaian portfolio boleh diperbaharui telah mendorong penggunaan pesat bekalan tenaga bersih daripada sumber boleh diperbaharui seperti angin dan solar.

Cita-cita pengawal selia negeri telah menyaksikan dorongan baru. Suruhanjaya Utiliti Awam California (CPUC) baru-baru ini mengeluarkan pesanan perolehan untuk sumber bersih baharu dan meluluskan Pelan Sistem Pilihan baharu bagi pembekal kuasanya yang menyasarkan untuk mengurangkan pelepasan gas rumah hijau kepada 38 juta tan metrik (MMT) menjelang 2030 dan 35 MMT menjelang 2032, mewujudkan 86% penjanaan kuasa tanpa pelepasan menjelang 2032.

Tetapi walaupun dengan cita-cita yang meningkat ini, California mesti melakukan lebih banyak lagi untuk memenuhi matlamatnya untuk masa depan sifar karbon yang boleh dipercayai. yang baru laporan teknikal daripada Telos Energy dan GridLab serta iringannya laporan dasar oleh Inovasi Tenaga menggariskan bagaimana negeri boleh menghadapi cabaran ini.

Pendekatan novel

Laporan teknikal menyediakan metodologi baru untuk membantu penggubal dasar menilai dengan pantas banyak portfolio sumber masa depan dan andaian untuk mendapatkan grid tenaga bersih masa hadapan. Dengan memasukkan senario dan sensitiviti yang mengkaji kebolehpercayaan menggunakan butiran seperti data angin dan suria setiap jam yang dipadankan dengan data permintaan setiap jam selama lapan tahun yang mungkin di seluruh AS Barat, pemodel boleh membandingkan faedah portfolio sumber yang berbeza secara relatif cepat dan pada kos yang rendah.

Pembuat dasar kemudiannya boleh melihat bagaimana setiap portfolio menggunakan paling cekap bahagian 75% sumber boleh diperbaharuinya dalam pelbagai tahun: Meminimumkan perkara seperti kerugian pergi balik bateri, penggunaan tertumpu sumber gas dalam negeri dan terlalu bergantung kepada jiran apabila serantau permintaan adalah tinggi.

Laporan teknikal itu juga memodelkan "keadaan tekanan" utama yang mungkin mengancam kebolehpercayaan, seperti kuasa hidro rendah akibat kemarau, sekatan import, persaraan loji gas, persaraan loji arang batu di negeri jiran, dan mendapati setiap 85% portfolio elektrik bersih boleh dipercayai. Khususnya, pemodel mensimulasikan keadaan cuaca panas yang menyebabkan gangguan bekalan elektrik pada Ogos 2020 dan mendapati sistem elektrik bersih 85% akan mempunyai bekalan elektrik yang mencukupi dalam acara yang sama.

Mengoptimumkan jadual penggunaan yang bercita-cita tinggi

Pendekatan baru ini amat menonjol apabila mempertimbangkan pecutan pesat dalam pembinaan tenaga bersih yang diperlukan untuk negeri mencapai atau melebihi matlamat tahunan kuasa bersih 80% untuk tahun 2030. Pemodelan portfolio yang berbeza membolehkan penggubal dasar untuk mempertimbangkan pertukaran penting—seperti peranan kebolehpercayaan yang penyimpanan bateri , gas dan import menyediakan sistem yang kebanyakannya berasaskan solar dan angin, dan bagaimana ia berubah apabila sumber yang lebih konsisten seperti geoterma dan angin luar pesisir ditambahkan pada portfolio.

Memeriksa prestasi kebolehpercayaan pelbagai portfolio sumber di bawah tekanan utama memperkasakan perolehan yang lebih cekap selepas portfolio yang dicadangkan telah melalui semua gelung kawal selia.

Contohnya: Portfolio "Kepelbagaian Sumber" laporan teknikal yang ditunjukkan di atas mengurangkan keperluan untuk membina seberapa banyak ladang angin suria dan darat, mengurangkan kehilangan tenaga pergi balik daripada penyimpanan bateri berbasikal dan kurang bergantung pada loji kuasa bahan api fosil untuk kebolehpercayaan. Ia melakukan ini dengan memasukkan sumber penjanaan angin luar pesisir dan geoterma baharu yang ketara, yang menghasilkan kuasa dengan lebih konsisten dan melengkapkan tenaga boleh diperbaharui lain, tetapi dengan harga yang lebih tinggi. Menambah tindak balas permintaan yang ketara kepada campuran mengimbangi keperluan storan bateri yang besar. Pemodelan GridLab dan Telos menyerlahkan faedah kebolehpercayaan bukan kos daripada kepelbagaian sumber dan boleh menjadi alat yang berharga untuk semua negeri yang berusaha ke arah sasaran elektrik bersih.

Sebagai agensi tenaga California dan pengendali gridnya CAISO teruskan melaksanakan agenda dasar tenaga bersih negeri, mereka harus menggabungkan pendekatan novel laporan teknikal untuk menilai set portfolio yang lebih luas sambil meneruskan kerjasama erat mengenai kebolehpercayaan dan perolehan yang telah mereka pamerkan sejak gelombang haba Ogos 2020.

Usaha khusus untuk merancang penggunaan angin luar pesisir pada masa hadapan dan secara langsung mewajibkan perolehan sumber penjanaan yang lebih pelbagai seperti firma boleh diperbaharui yang bersih (biasanya geoterma) dan storan jangka masa panjang boleh berguna, tetapi laporan menunjukkan cara ini boleh dilakukan dengan lebih organik dan telus. Jenis analisis ini akan melengkapkan CPUC baru-baru ini meningkat cita-cita dalam perancangan sumber dan CAISO berpandangan jauh baharu Tinjauan transmisi 20 tahun.

Masa depan yang lebih saksama daripada grid yang lebih bersih

Peralihan elektrik bersih yang saksama bergantung pada pelaburan dalam, dan mewujudkan pasaran untuk berdaya maju dari segi ekonomi portfolio tenaga bersih yang membantu menghentikan unit gas asli yang memudaratkan komuniti California yang paling terbeban dengan pencemaran. Peralihan yang adil untuk komuniti yang terjejas juga termasuk meningkatkan daya tahan komuniti, membina sumber bersih dengan faedah pekerjaan dan ekonomi, dan menggunakan perundingan tempatan dalam memilih pelaburan baharu.

Pelbagai senario kajian teknikal mendapati bahawa grid negeri itu boleh dipercayai walaupun selepas bersara 11.5 gigawatt (GW), atau kira-kira satu pertiga daripada kapasiti gas sedia ada California. Walaupun di luar skop kajian teknikal, laporan dasar pengiring mengesyorkan memberi keutamaan kepada loji gas yang akan bersara yang terletak berhampiran atau dalam komuniti yang kurang bernasib baik selewat-lewatnya 2030, sambil mengenepikan pergantungan negeri pada gas secepat mungkin. Beberapa agensi termasuk CPUC, telah membuat beberapa kemajuan dengan keterangkuman dan keadilan alam sekitar, tetapi usaha terhenti untuk berhenti gas tunjukkan masih ada lagi kerja yang perlu dilakukan.

Agensi negeri dan penggubal dasar mesti memberi tumpuan kepada punca penggunaan berterusan gas asli di California dan membangunkan rancangan untuk menghapuskannya secara berperingkat. Ini memerlukan pemeriksaan semula bagaimana portfolio tenaga bersih baharu, dan penggunaan sumber sampingan permintaan boleh menggantikan gas asli dalam memberikan nilai kebolehpercayaan pada sistem dan peringkat tempatan.

Perancang harus menggandakan kepelbagaian sumber

Menggunakan cerapan daripada kajian teknikal, laporan dasar menunjukkan cara set sumber bersih yang lebih pelbagai boleh memberikan kelebihan yang lebih ketara kepada grid negeri yang berubah dengan pantas. Kelebihan ini termasuk pengurangan penggunaan tanah dan keperluan penghantaran, peningkatan kebolehlaksanaan untuk mencapai sasaran elektrik bersih, kesan yang lebih rendah kepada komuniti yang kurang bernasib baik, dan peningkatan daya tahan.

Kepelbagaian sumber boleh datang dalam pelbagai bentuk: sumber bekalan (cth, angin luar pesisir, geoterma atau suria teragih), lokasi sumber (lokasi yang berbeza boleh memberikan profil pelengkap), fleksibiliti permintaan dan penyelarasan yang lebih rapat dengan negeri jiran. Kajian teknikal menunjukkan kuasa import daripada jiran ini sering memainkan peranan penting dalam mengimbangi grid. Memandangkan penemuan kajian bahawa rizab kuasa tersedia di seluruh Barat apabila California memerlukannya, penyelarasan yang lebih rapat akan membolehkan California bergantung pada jirannya dengan lebih yakin.

Peralihan tenaga bersih California yang dipercepatkan adalah satu peluang

Maju ke hadapan dengan transformasi tenaga bersih California memberikan banyak cabaran untuk terus menghidupkan lampu, seperti cara untuk terus membina infrastruktur baharu, melibatkan diri secara lebih mendalam dengan pengguna elektrik untuk membuka kunci sumber yang diagihkan dan memahami implikasi bergantung pada sumber baharu seperti bateri yang menyediakan kuasa dalam secubit tetapi perlu dicas semula.

Walau bagaimanapun, transformasi ini juga menawarkan peluang yang luar biasa melalui perancangan dan dasar yang lebih bijak seperti memerangi perubahan iklim, meningkatkan kualiti udara dalam komuniti yang kurang bernasib baik, menggunakan pendekatan baru untuk menilai gabungan sumber elektrik bersih yang paling berkesan, mewujudkan arena untuk semua jenis inovasi teknologi untuk berkembang maju. , dan membina grid yang lebih berdaya tahan yang akan menjadi model bagi negeri dan negara lain.