Kung Paano Pinanatiling Bukas ng Malinis na Enerhiya ang mga Ilaw ng California sa Isang Makasaysayang Napakalaking Alon ng init

Ang power grid ng California ay nasa unahan ng dalawang hindi maiiwasang uso: pagdaragdag ng napakalaking halaga ng nababagong enerhiya at pagharap sa matinding init na dala ng pagbabago ng klima. Ang dalawang linggong heat wave noong Setyembre, na nagluto sa estado ng "pinakamainit at pinakamatagal” temperatura na nakatala, naglagay sa grid ng California sa isang matinding pagsubok – ngunit sa kabila ng record na pangangailangan ng kuryente, nanatiling bukas ang mga ilaw.

Kaya paano nakaiwas sa mga blackout ang estado na may pinakamaraming ambisyosong renewable energy deployment ng America sa panahon ng isa sa pinakamatinding heat wave ng bansa sa kasaysayan?

Ang sagot ay maaaring mukhang balintuna - Nalampasan ng California ang makasaysayang heat wave na ito dahil all-in na ito sa malinis na teknolohiya ng enerhiya tulad ng hangin, solar, imbakan ng baterya, at pagtugon sa demand. Habang bumibilis ang estado patungo sa 100% na nababagong enerhiya nito pagsapit ng 2045 na target habang nagpaplano para sa isang mas mainit at mas tuyo na hinaharap kung saan ang matinding lagay ng panahon ay karaniwan, ang karanasan sa grid resilience ng California ay nagpapakita ng isang blueprint para sundin ng ibang mga estado.

Kinausap ng Direktor ng Komunikasyon ng Energy Innovation na si Silvio Marcacci GridLab Executive Director na si Ric O'Connell tungkol sa kung paano napigilan ng mga baterya, mga renewable, at mga customer ang blackout – at kung paano maaaring magdagdag ang mga estado ng malinis na teknolohiya ng enerhiya upang mapataas ang grid resilience sa harap ng pagbabago ng klima.

T: Nagdagdag ang California ng malaking halaga ng kapasidad ng baterya sa mga nakalipas na taon upang mapabuti ang pagiging maaasahan ng grid. Anong papel ang ginampanan nila sa pagpapanatiling bukas ng mga ilaw, at magiging mas malaking papel ba sila sa pasulong?

Ang kamakailang heatwave ay nagpakita ng grid scale na imbakan ng baterya ay dumating sa California sa malaking paraan. Noong 2020, ang estado ay mayroon lamang 250 megawatts ng mga baterya na naka-install sa grid nito, mula sa kabuuang statewide peak load na 52 gigawatts (GW). Sa panahon ng heat wave noong nakaraang linggo, ang California ay may higit sa 3.2 GW ng mga baterya na sumusuporta sa grid, mas kapasidad kaysa sa Diablo Canyon nuclear power plant. Ang mga bateryang ito ay karaniwang nagbibigay ng apat na oras ng enerhiya, kaya iyon ay 150 beses na mas maraming enerhiya mula sa nakalipas na dalawang taon. Ang mga baterya ay may mahalagang papel sa pagpapanatiling tumatakbo ang grid, at kung wala ang mga ito ay makakaranas kami ng mga rolling blackout.

Ang grid ng California ay may pinakamaraming naka-install na kapasidad ng baterya na naka-install sa anumang grid sa buong mundo, at pinangunahan ng United States ang pandaigdigang pamumuhunan sa grid scale na imbakan ng baterya na may halos kalahati ng lahat ng pamumuhunan noong nakaraang taon. Sa pamamagitan ng pamumuhunan sa pag-iimbak ng enerhiya, pinataas ng estado ang katatagan nito sa matinding lagay ng panahon.

Ngunit ito ay simula pa lamang - parami nang parami ang mga baterya na darating online sa California. Sa unang bahagi ng taong ito, ang California Public Utilities Commission ay naglabas nito ginustong sistema ng plano, na kinabibilangan ng 15 GW ng bagong storage at mga mapagkukunan ng pagtugon sa demand na mai-install sa 2032. Mahigit sa 90 GW ng mga baterya ang iminungkahi sa interconnection queue ng California ISO, na nagpapakita ng malakas na komersyal na interes sa storage ng baterya. Ang mga baterya ay magiging isang mahalagang mapagkukunan para matugunan ang mga ambisyosong layunin ng malinis na enerhiya ng California, na tinitiyak ang sapat na matatag na kapasidad upang panatilihing tumatakbo ang grid kahit na sa mga panahong walang solar o wind energy.

T: Mukhang ginampanan din ng mga customer ang kanilang bahagi, na tumutugon sa mga text alert para makatipid ng kuryente. Paano mo tinitingnan ang kinalabasan na ito, at ano ang mas malaking papel na tugon ng demand na maaaring mag-ambag sa pagiging maaasahan?

Ang pagtugon sa demand, kung saan binabawasan ng mga customer ang kanilang paggamit nang kusang-loob o sa pamamagitan ng kabayaran, ay gumaganap ng isang kritikal na papel sa pagiging maaasahan ng grid at ito ay isang pangunahing bloke sa pagbuo ng portfolio ng mapagkukunan na nagbabalanse ng supply at demand. Sa matinding mga kaso tulad ng heat wave noong nakaraang linggo, ang mga operator ng grid ay hindi palaging may sapat na henerasyon online upang matugunan ang pagkarga. Sa katunayan, karamihan sa mga grids ay nagpaplano na magkaroon ng ilang maliit na bilang ng mga pagkawala, dahil napakamahal na magplano upang matugunan ang pagkarga sa lahat ng oras.

Ang pambihirang text alert noong Martes na humihiling sa mga customer na bawasan ang kanilang pangangailangan sa kuryente ay naging matagumpay sa pag-iwas sa mga rolling blackout – agad itong sinundan ng humigit-kumulang 2 GW pagbaba sa demand. Ngunit ang ganitong uri ng mekanismo ay maaari lamang gumana sa mga limitadong sitwasyon, at hindi maaaring tawagan nang higit sa isang beses o dalawang beses sa isang taon.

Sa isip, palalakasin ng California ang mga programang pagtugon sa demand nito, kung saan binabayaran ang mga consumer para bawasan ang demand, sa pamamagitan ng automation tulad ng mga smart thermostat at iba pang mga bagong teknolohiya. Isang bagong programa mula sa utility na PG&E gagantimpalaan ang mga customer na nagbawas ng demand sa panahon ng heat wave ng $2 para sa bawat kilowatt-hour ng enerhiyang natitipid. Mahigit sa 1.5 milyong mga customer ang na-enroll sa programa, at ito ay isang kawili-wiling modelo upang isaalang-alang sa buong estado.

Q: Nakaranas ba ang grid ng anumang mga pagkawala, at kung gayon, ano ang sanhi ng mga pagkawalang iyon?

Ang ilang naka-localize na pagkawala ay sanhi ng pag-overload ng mga transformer ng pamamahagi dahil sa init, at hindi naunawaan ng Lungsod ng Healdsburg ang antas ng pang-emergency ng grid operator at sinimulan ang pagbuhos ng load (mga rolling blackout) bago sila hilingin na gawin ito, ngunit sa pangkalahatan ay natigil nang maayos ang grid.

Ang panahon na nakaharap sa estado, at ang natitirang bahagi ng Kanluran, ay matagal at matindi. Hindi lamang ang ibig sabihin ng mainit na panahon ay ang record breaking load para sa grid, nangangahulugan din ito na ang pagpaparusa sa mga temperatura ay maaaring pilitin ang kagamitan nang offline. Kailangang kilalanin ng mga grid planner na ang pagbabago ng klima ay nagtutulak sa mga makasaysayang temperatura mula sa sukdulan tungo sa normal at magplano para sa higit pa sa mga matinding, West-wide, at pangmatagalang init na bagyo.

T: Paano nakatulong ang solar at wind output na balansehin ang supply at demand? Ang mga pamumuhunan sa nababagong enerhiya ba ng California ay nag-online nang sapat na mabilis upang makasabay sa mga pangangailangan ng pagiging maaasahan?

Tungkol sa arawSOLAR3
nagbigay ng pare-pareho 1313
GW ng kuryente sa grid ng California noong nakaraang linggo mula 9:00 am hanggang 5:00 pm bawat araw, humigit-kumulang isang-kapat ng kabuuang demand. Ang mga oras ng gabi mula 4:00 pm hanggang 9:00 pm ay ang mga oras ng pinakamalaking grid stress, habang bumababa ang solar output ngunit nananatiling mataas ang demand. Ito ay kapag ang mga baterya ay tumulong sa grid, nagcha-charge sa tanghali at naglalabas sa maagang gabi. Noong Martes, ang pinakamainit na araw ng heat wave at ang araw ng pinakamalaking grid stress, lumakas ang hangin sa gabi at nagbigay ng 2.7 GW ng kuryente.

Bagama't nagtagumpay kami noong nakaraang linggo nang buo ang grid, hindi dapat na dumanas ang California ng mga ganoong malapit na tawag sa hinaharap. Ang estado ay nakikipagkarera upang mag-install ng mas maraming solar, hangin, mga baterya, pati na rin ang paghahatid upang ikonekta ang lahat ng mga bagong mapagkukunang ito sa grid.

Gayunpaman, ang mga hamon sa supply chain na may parehong solar at mga baterya ay naantala ang maraming proyekto, na nag-iiwan sa estado na hindi makamit ang mga layunin nito. Bilang karagdagan, ang bilis ng pag-unlad ng paghahatid ay hindi nakasabay sa pangangailangan, na nag-iiwan ng maraming proyekto na natigil sa pila na naghihintay na kumonekta sa grid. Ang estado ay nangangailangan ng isang komprehensibong plano upang mag-deploy ng mga bagong proyekto at i-unblock ang logjam ng pagpapaunlad ng transmission upang maabot nito ang mga layunin ng malinis na enerhiya.