太阳能和风能需要一个更大的电网——而加州可能刚好创造一个

2018年3月27日|下午12:19
电网运行控制室。照片:CAISO
劳拉Wisland
前的贡献者

在过去的十年中,由于风能和太阳能成本的下降以及可再生能源组合标准(RPS)等国家政策,西方已经安装了数千兆瓦的清洁可再生能源。由于太阳能和风能本质上是间歇性的,大量依赖天气的发电需要新的解决方案保持电网可靠性同时保持低成本。

目前,在太阳能和风能不太容易获得的时段或季节里,加州严重依赖天然气为电网提供支持。但由于气候变化的原因,这不是一个可持续的解决方案,因为频繁地增加和减少天然气厂对空气质量和呼吸空气的人都没有好处。

在加州,提高电网可靠性的一个更好的选择是太多的关注目前,从支持者和反对者的角度来看,区域能源市场整合——也被称为西部电网的创建。

今天谁开着灯?

全国电网的可靠性由称为平衡机构的实体管理。这些平衡机构通过每四秒平衡电力供应和需求来维持电力供应。西部地区的可靠性目前由38个独立的平衡机构(西方人喜欢他们的独立性,这反映在西方平衡机构的碎片化上)。将西部电网与东部电网进行比较,落基山脉以东的大部分电力由六个区域输电组织(rto)管理。

在西线内就有38个平衡机构。资料来源:西部电力协调委员会

如果平衡当局能够将资源集中到一个西方电网,我们将需要更少的电力来源来保持系统的可靠性。这还有一个额外的好处,即保持低成本,使更多的可再生能源更容易融入电网。

这并不是说在当今的西方,各平衡机构之间没有任何协调。加州目前大约30%的电力来自加州独立系统运营商(CAISO)以外的机构,CAISO是加州最大的平衡机构。但是当我们越来越多地依赖太阳能和风能在美国,CAISO将需要更多的工具,以确保我们不会过度依赖加州的天然气车队来维持照明。

从几个角度来看,区域市场都是好的

目前正在讨论的工具加州立法机关是CAISO与西方其他平衡机构的整合,以创建一个西方独立的系统运营商。将几个西方平衡机构的资源整合成一个更大、更一体化的区域能源市场,将使可再生能源的部署在三个重要方面走得更远、更快:

  1. 更大,更清洁的供应:区域电网更容易从更大的资源池中获得灵活的发电,这将更容易在可再生能源不那么丰富的时候满足电力需求(比如在晚上太阳能发电量下降)。
  2. 更便宜的选择:区域电网帮助加州利用其他州的低成本可再生能源,在这些州建设太阳能和风能对环境和经济都有意义。更多的州等于更多的清洁能源。
  3. 减少浪费:区域电网帮助加州进入更大的能源市场,吸收加州客户无法消耗或储存不划算的过剩太阳能。

但这是万全之策吗?

加州有很多不同的方式可以创造低碳电力的未来。目前正在努力将更多的电力需求转移到可再生能源最丰富的时期,建立更多的能源存储和本地分布式资源,以减少拥堵,使电网更具弹性,并减少对天然气高峰电厂的依赖,特别是在弱势社区的发电厂。建立西部地区能源市场的努力不应减损这些重要的努力。我们需要所有的资源。在某些方面,这些战略甚至比实现某些气候和清洁空气目标的区域市场更重要,比如减少对提供当地产能的特定州内天然气工厂的依赖。

区域一体化并不是解决能源问题的灵丹妙药。但每一天,随着我们增加更多的太阳能和风能,越来越接近实现我们的气候目标,我们的电网需要更大的灵活性,向全国和世界其他地区展示清洁能源转型是可以实现的。

这些其他清洁能源战略都无法提供区域能源市场所能提供的那种灵活性。

西方能源市场对煤炭意味着什么?

加州在2006年颁布了一项政策排放表现标准这大大减少了加州从西部各燃煤电厂接收的电量。但是,煤炭发电也通过未指明的捆绑电力市场购买的方式进入加州的电力供应,这与从特定电厂购买电力不同。不幸的是,今天通过加州的直接法规,我们对此无能为力。

然而,有一件事我们可以做,那就是这是全国燃煤电厂退役最重要的动力就是让这一代人面临更多来自可再生能源等更廉价资源的市场竞争。进入西部地区能源市场将使加州更容易购买和建造更多的可再生能源,并有助于将污染严重的煤炭逐出市场。

区域电网也有增加透明度的好处。如果这些电厂位于ISO西部,那么目前运往加州的煤炭就必须被披露。目前,我们的总量控制与交易计划被迫为未指明的市场采购指定一个碳成本,该成本反映出碳含量比煤炭低,因为我们实际上无法看到哪些工厂提供了碳。如果我们能看到煤,我们就能准确地计算出它的碳值如果这些电力是为加州负荷服务的。

这很复杂

我不想给人留下这样的印象,即整合西方的平衡权威是一件容易的事情。CAISO理事会由加州州长任命,并由州参议院确认。如果创建一个西部的ISO,理事会将不会全部由加州政府任命,这让一些人感到紧张。

但是区域一体化是CAISO所需要的工具。它将进一步扩大可再生能源的市场,并将有助于推动加州更接近我们100%清洁能源的目标。