我参观了加州独立系统运营商。
“谁?我父母问我。“从没听说过。”
我解释说:“加州独立系统运营商(简称CAISO)经营着加州大部分地区的电网。”
“嗯，”他们回答，有点困惑，“我以为公用事业公司，比如PG&E，会那样做。”
“不!”我说，作为一个完全不帮忙的儿子和能源分析师，没有进一步解释。
所以让我向你们解释CAISO比我向我父母解释得更好。
独立系统操作员做什么?
独立系统运营商(iso)就像空中交通管制员，只不过是电力管制员。就像空中交通管制员监督机场的起飞和降落，管理机场之间的路线一样，iso管理输电线路上的电流，并指示发电厂打开和关闭，以匹配电力供应和需求。空中交通管制员不拥有飞机或机场;同样，iso也不拥有传输线或发电厂。空中交通管制员和iso都是独立的第三方，他们确保这些复杂的系统高效、安全地运行。
有七个美国的iso和rto(RTO代表区域传输运营商，与ISO非常相似)。加在一起，大致可以食用三分之二美国的。对于该国没有ISO/RTO运营电网的大片地区，当地电力公司可能会运营输电系统并平衡电力供应和需求。(所以我的父母是对的，除了北加州的情况不是这样!)的所有的好处由ISO运营电网，最重要的是效率的提高，这有助于确保可靠和低成本的电力。
的CAISO1998年开始运营，当时他们在加州开设了两个控制中心。如今，CAISO管理着加州大约80%的电网和近26,000英里的输电线路，为3,000万客户提供服务。CAISO也是经营众多市场促进电力买卖和其他服务，以保持电网平稳运行。
在美国有7个iso和rto，服务于大约三分之二的国家。
电网运营商边走边学
为了使电网正常工作，发电必须在任何时候都与电力需求完全匹配——精确到秒!电网运营商的工作一直是领先于电力供应和需求的日常变化，以保持电网的平衡。例如，电网运营商必须预测并应对影响可再生能源生产和电力需求的天气变化(例如，减少太阳能输出的云层覆盖和增加空调使用的热浪)。电网运营商还必须应对意外的发电厂和输电线路中断。
随着时间的推移，电网的运行变得相当复杂。几十年前，电网运营商必须考虑天气和日历，才能很好地了解人们第二天会用多少电。电网运营商会让煤炭和天然气发电厂启动，以确保全天有足够的电力。差不多就是这样。
如今，加州在可再生能源方面进行了大量投资。虽然风能和太阳能发电成本低且无排放，但它们只在一天中的特定时段发电，CAISO必须用其他来源的电力来填补空白。
CAISO一直在一边学习，一边研究如何在加州努力实现其目标的同时，将越来越多的可再生能源整合到国家电网中清洁电力目标．而全国的iso和rto已经稳步增加可再生能源在他们的网格中，加州走得更远，CAISO没有太多的例子可以参考——他们一直在自己摸索。ciso的努力使他们能够在78%的需求可再生能源。这是一项成就，反映了大量的学习。
在晚上增加
传统上，电网运营商最关心的是“峰值需求”，即在最热的夏天人们打开空调的时候。但加州电网运营商现在更关心的是“夜间斜坡”，即晚上可再生能源(主要是太阳能)逐渐枯竭，其他能源必须增加以满足电力需求的时间。晚上的斜坡对CAISO来说是一项长达一年的挑战。
2019年1月1日，CAISO打破了他们有史以来的夜间斜坡记录:在三个小时的时间里，他们增加了15,639兆瓦．考虑到2019年1月的需求峰值是略低于30,000兆瓦在美国，要在短短三个小时内将半个月的峰值需求提高到一定程度，这可不是一件简单的事情。
一个巨大的夜间斜坡使电网运营商的工作更加困难，因为不是所有的资源都能如此迅速地增加发电量。加州正在实施解决方案帮助缓解晚上的斜坡。能源储存、灵活的需求以及地热和风能等多种可再生能源都可以使电网更容易运行。随着加州继续向它的清洁电力目标在美国，该州需要加倍投入这些解决方案，以确保过渡顺利进行。
最大的挑战
在讨论电网运营商面临的挑战时，我不能不提及网络安全据报道，这是CAISO面临的最大挑战。CAISO的计算机每个月都要遭受数百万次的入侵企图，CAISO必须保持在不断的探测中，以确保他们的网络安全。安全漏洞可能会造成严重后果(例如停电)。可以这么说，CAISO非常重视总部的网络安全和物理安全。
控制室
加利福尼亚州福尔松市的CAISO控制室配备有24/7/365的工作人员，以保持加州电网的平稳运行。
今年7月，我访问了加利福尼亚州福尔松市的CAISO控制室。我看到控制室的第一件事就是电视上的益生菌广告。我想，“为什么这些幸运的控制室操作员整天都在工作时看电视?”据我所知，答案是“态势感知”。控制室操作员需要知道外部世界发生了什么可能会影响电网的事情，比如恐怖袭击或野火。所以他们每天24小时不停地看电视新闻(这可能是诅咒而不是祝福)，以掌握时事。
管理CAISO电网的人工作并不轻松。无论一天的什么时候，操作室都有工作人员，操作人员在一个没有窗户的房间里轮班工作12个小时。艰苦的工作!事实证明，许多CAISO操作员都是曾经在潜艇上工作的退伍军人(没有窗户!)他们之前的经验使他们天生适合，因为他们习惯长时间工作，在高压环境下保持冷静。当出现问题，电网不正常时，运营商必须能够在飞行中做出正确的决定，以恢复平衡并保持照明。
你为什么要关心CAISO
在很大程度上，CAISO不为人知，大多数加州人可能甚至不知道它的存在。但CAISO在加州电力系统中发挥着关键作用。当加州的公用事业向电网中添加更多的可再生能源时，CAISO就是那个想办法在保持照明的同时利用所有这些清洁能源的人。当野火风险很高，加州公用事业公司切断输电线路时，CAISO必须找出如何将影响最小化并保持照明的方法。
底线是，在日常的基础上，CAISO是负责保持加州大部分地区的照明的组织。尽管面临种种挑战，他们还是坚持了下来。