California poate atinge în mod fiabil 85% energie curată până în 2030 fără a risca întreruperi – în drum spre o rețea 100% curată

Crizele de energie din timpul valurilor de căldură din august 2020 din California au ridicat întrebări cu privire la cât de fiabilă va fi rețeaua statului pe drumul către ținta de energie curată 100% până în 2045.

Dar noi cercetări oferă răspunsuri clare: California poate realiza în mod fiabil o rețea de electricitate curată de 85% până în 2030 cu o combinație diversă de surse regenerabile și baterii, cerere flexibilă, comerț cu statele vecine și unele centrale electrice existente - în mai multe ipoteze de construcție și posibile condiții viitoare. Se pare că o rețea mai curată este o rețea mai fiabilă.

Autoritățile de reglementare de stat și oficialii aleși pot realiza acest pas important către viitorul statului cu energie curată 100% prin acțiuni de politică care accelerează implementarea diverselor energie curată, reduc dependența de generarea de gaze, stimulează resursele din partea cererii și îmbunătățesc coordonarea regională a comerțului cu energie electrică cu statele vecine.

Politici pentru a merge mai departe

California este lider internațional în reducerea poluării cu gaze cu efect de seră, oferind în același timp energie din ce în ce mai curată pentru o populație mare și diversă de utilizatori de electricitate – 40 de milioane de oameni și cei 5 din lume.^th cea mai mare economie. Măsuri de eficiență energetică au menținut constant consumul total de energie de stat timp de mulți ani, în timp ce o serie de din ce în ce mai ambițioase standarde de portofoliu regenerabile au determinat adoptarea rapidă a furnizării de energie curată din resurse regenerabile precum eolianul și solarul.

Ambițiile autorităților de reglementare de stat au cunoscut un nou impuls. Comisia de utilități publice din California (CPUC) a emis recent comenzi de achiziție pentru noi resurse curate și a aprobat un nou Plan de sistem preferat pentru furnizorii săi de energie care urmăresc să reducă emisiile de gaze cu efect de seră la 38 de milioane de tone metrice (MMT) până în 2030 și 35 MMT până în 2032, creând o generare de energie electrică fără emisii de 86% până în 2032.

Dar chiar și cu aceste ambiții sporite, California trebuie să facă mai mult pentru a-și îndeplini obiectivele pentru un viitor de încredere, fără emisii de carbon. Un nou Raportul tehnic de la Telos Energy și GridLab și însoțitor raport de politică by Energy Innovation subliniază modul în care statul poate face față acestei provocări.

O abordare inedită

Raportul tehnic oferă o metodologie nouă pentru a ajuta factorii de decizie să evalueze rapid multe viitoare portofolii de resurse și ipoteze pentru a asigura o viitoare rețea de energie curată. Prin includerea unor scenarii și sensibilități care examinează fiabilitatea utilizând detalii precum datele orare ale vântului și solare corelate cu datele despre cererea orară timp de opt ani posibili în vestul SUA, modelatorii pot compara beneficiile diferitelor portofolii de resurse relativ rapid și la costuri reduse.

Factorii de decizie pot vedea apoi modul în care fiecare portofoliu folosește cea mai eficientă cotă de 75% din resursele regenerabile de-a lungul diverși ani: minimizarea lucrurilor precum pierderile dus-întors ale bateriei, utilizarea concentrată a resurselor de gaze în stat și dependența excesivă de vecini atunci când sunt regionale. cererea este mare.

Raportul tehnic modelează, de asemenea, „condiții de stres” cheie care ar putea amenința fiabilitatea, cum ar fi energia hidroenergetică scăzută din cauza secetei, restricțiile la import, retragerea fabricilor de gaz, retragerea centralelor pe cărbune în statele vecine și a constatat că fiecare portofoliu de 85% de energie electrică curată este fiabil. În special, modelatorii au simulat condițiile meteorologice calde care au cauzat întreruperi de curent în august 2020 și au descoperit că un sistem de electricitate curat în proporție de 85% ar avea o aprovizionare suficientă cu energie electrică într-un eveniment similar.

Optimizare pentru un program de implementare ambițios

Această abordare nouă este deosebit de importantă atunci când se ia în considerare accelerarea pioniera în construirea de energie curată necesară pentru ca statul să atingă sau să depășească un obiectiv anual de 80% de energie curată pentru 2030. Modelarea diferitelor portofolii le permite factorilor de decizie să ia în considerare compromisuri importante, cum ar fi rolul de fiabilitate pe care stocarea bateriei îl are. , gazul și importurile asigură un sistem bazat în mare parte pe energie solară și eoliană și cum se schimbă acest lucru atunci când resurse mai consistente, cum ar fi geotermalul și eolianul offshore, sunt adăugate portofoliului.

Examinarea performanței de fiabilitate a diferitelor portofolii de resurse sub factorii cheie de stres permite achiziții mai eficiente după ce portofoliile propuse au trecut prin toate cercurile de reglementare.

Caz concret: portofoliul „Diversitatea resurselor” din raportul tehnic, prezentat mai sus, reduce nevoia de a construi cât mai multe ferme solare și eoliene pe uscat, reduce pierderile de energie dus-întors din stocarea bateriilor ciclice și se bazează mai puțin pe centralele electrice pe combustibili fosili pentru fiabilitate. Face acest lucru prin includerea unor noi resurse semnificative de generare eoliană și geotermală offshore, care produc energie mai constant și completează alte surse regenerabile, dar cu un preț mai mare. Adăugarea unui răspuns semnificativ la cerere la amestec compensează nevoile mari de stocare a bateriei. Modelarea GridLab și Telos evidențiază beneficiile de fiabilitate fără costuri ale diversificării resurselor și poate fi un instrument valoros pentru toate statele care lucrează spre obiective de energie electrică curată.

Ca agenții energetice din California și operatorul său de rețea CAISO continua implementarea agenda politicii de energie curată a statului, ar trebui să încorporeze abordarea nouă a raportului tehnic pentru a evalua un set mai larg de portofolii, continuând în același timp colaborarea strânsă în ceea ce privește fiabilitatea și achizițiile pe care le-au manifestat de la valurile de căldură din august 2020.

Eforturile specifice de planificare pentru viitoarea desfășurare a energiei eoliene offshore și de a solicita în mod direct achiziționarea de resurse de generare mai diverse, cum ar fi surse regenerabile curate (de obicei geotermale) și stocare pe durată lungă, pot fi utile, dar rapoartele indică modul în care acest lucru ar putea fi realizat mai organic și mai transparent. Acest tip de analiză ar completa cele recente ale CPUC ambiții crescute în planificarea resurselor și noul CAISO cu vederea lungă Perspectivă de transmisie pe 20 de ani.

Un viitor mai echitabil dintr-o rețea mai curată

O tranziție echitabilă a energiei electrice curate depinde de investiții și de crearea de piețe viabile din punct de vedere economic portofolii de energie curată care ajută la retragerea unităților de gaze naturale dăunând comunităților cele mai împovărate de poluare din California. O tranziție justă pentru comunitățile afectate include, de asemenea, creșterea rezistenței comunității, construirea de resurse curate cu beneficii economice și de locuri de muncă și utilizarea consultării locale în selectarea noilor investiții.

Scenariile multiple ale studiului tehnic au constatat că rețeaua statului ar fi fiabilă chiar și după retragerea a 11.5 gigawați (GW), sau aproximativ o treime din capacitatea de gaz existentă a Californiei. Deși dincolo de sfera studiului tehnic, raportul de politică însoțitor recomandă acordarea priorităților de retragere a centralelor de gaze situate în apropierea sau în comunitățile dezavantajate până în 2030, reducând în același timp dependența statului de gaze cât mai curând posibil. Unele agenții, inclusiv CPUC, au făcut unele progrese în ceea ce privește incluziunea și justiția de mediu, dar au oprit eforturile de a retrage gazul arată că mai este de lucru.

Agențiile de stat și factorii de decizie trebuie să se concentreze asupra cauzelor fundamentale ale utilizării continue a gazelor naturale în California și să dezvolte un plan pentru eliminarea acestuia. Aceasta implică reexaminarea modului în care noile portofolii de energie curată și utilizarea resurselor din partea cererii ar putea înlocui gazele naturale în furnizarea de valoare a fiabilității la nivel de sistem și la nivel local.

Planificatorii ar trebui să dubleze diversitatea resurselor

Folosind informații din studiul tehnic, raportul de politică arată cum un set mai divers de resurse curate poate oferi avantaje și mai semnificative rețelei de transformare rapidă a statului. Aceste avantaje includ nevoile reduse de utilizare a terenurilor și de transport, fezabilitate sporită de atingere a obiectivelor de energie electrică curată, impacturi mai reduse asupra comunităților dezavantajate și rezistență sporită.

Diversitatea resurselor poate fi sub mai multe forme: resurse de aprovizionare (de exemplu, eolian offshore, geotermal sau solar distribuit), amplasarea resurselor (locații diferite pot oferi profiluri complementare), flexibilitatea cererii și coordonare mai strânsă cu statele vecine. Studiul tehnic arată că energia importată de la acești vecini joacă adesea un rol cheie în echilibrarea rețelei. Având în vedere descoperirea studiului că rezervele de energie sunt disponibile în vest atunci când California are nevoie de ele, o coordonare mai strânsă va permite Californiei să se bazeze mai mult pe vecinii săi.

Tranziția accelerată la energie curată din California este o oportunitate

Continuarea transformării energiei curate din California oferă o mulțime de provocări pentru a menține luminile aprinse în continuare, cum ar fi cum să continuați să construiți noi infrastructuri, să interacționați mai profund cu consumatorii de energie electrică pentru a debloca resursele distribuite și să înțelegeți implicațiile dependenței de noi resurse, cum ar fi bateriile care furnizează putere într-un strop, dar trebuie reîncărcat.

Cu toate acestea, această transformare oferă, de asemenea, oportunități incredibile prin planificare și politici mai inteligente, cum ar fi lupta împotriva schimbărilor climatice, îmbunătățirea calității aerului în comunitățile dezavantajate, adoptarea de abordări noi pentru evaluarea celei mai eficiente combinații de resurse de energie electrică curată, crearea unei arene pentru toate tipurile de inovații tehnologice să înflorească. și construirea unei rețele mai rezistente, care va fi un model pentru alte state și țări.