超越太阳能和风能:实现清洁电力目标的10个步骤

   绿意新能        

在日前时候举行的气候问题领导人峰会的讨论过程中,各国政府、社区和企业领导人确认了减少碳排放的更深入承诺,并积极参与更积极的议程,以稳定全球气候影响。


美国提出了一个雄心勃勃的目标,即在未来9年内将美国的排放量减少50%。再加上他提出的到2035年实现完全脱碳能源系统的目标,电力行业的发展方向看起来很明确。这些政策里程碑确实意味美国国家历史上很少有人能与之匹敌的活动浪潮,并将产生大规模的动员。

超越太阳能和风能:实现清洁电力目标的10个步骤

在这项工作的前线将是电网公用事业。这些大大小小的组织将需要协同工作,以改变我们运行网格的方式。当然,这将意味着太阳能和风能等大量清洁能源的快速加速和整合,但这还需要什么呢?


下面概述了电网运营商可以采取的一些行动,以使脱碳能源的道路成为一条可行的道路。这并不是一个详尽的路线图,但这10个领域为电网供应商及其合作伙伴提供了一套工具,以确保脱碳的未来不仅能够成为现实,而且确实能够取得成功。


1.大规模利用需求侧解决方案


从历史上看,我们通过预测客户对电力的需求,建立和调度中央能源发电资产来满足高峰需求,从而建立和运行我们的电网。是时候在规模上积极参与客户愿意带来的灵活性了。是的,这看起来像是可控恒温器,但它比这多得多。这方面的一个例子是OhmConnect正在加州开发的550兆瓦虚拟发电厂。另一个是波特兰通用电气公司正在进行的智能电网试验台的工作。


2.投资于先进的预测、建模和规划能力


随着风能和太阳能等清洁能源资源的迅速增加,对更好地预测资产可用性的需求也在加剧。通过深入的计算能力,可以更清楚地理解气候、天气、行为和其他属性。从IBM天气预报,到国家可再生能源实验室可再生能源预测的机器学习模拟,这项活动的前沿是令人兴奋的。


3.提高系统的可见性


今后必须更加密切地监测电力系统的健康和状况。通过低成本的监控和传感器,我们可以获得关于系统状态的近乎实时的信息,并可以通过自动化控制提高系统的能力。至关重要的是,如果不积极主动,就要迅速查明和处理关切或制约的领域。Amazon利用云进行数据分析只是众多例子中的一个,这些例子说明了分析能力在高效利用丰富数据集方面的前沿。


4.调整费率和定价


北美大多数传统监管的能源市场都有长期的、静态的能源服务定价结构。引入更新的、更具适应性的能源定价模式至关重要。这将确保可用资源最大化,客户保持高质量的服务。像布拉特尔的Ahmad Faruqui和Sanem Sergici这样的专家对创新和时变利率结构的作用进行了大量的研究。


5.将研发视为核心能力


电网运营商的研发和创新支出在任何行业中都处于最低水平。在这个快速变化的时期,必须考虑管理和维护能源系统的新方法。必须允许对电网运营商进行投资,在这些运营商中,有限的失败是可以接受的(如果不接受的话),而有利的成就则分布在利益相关者之间。分享经验教训,迅速复制和扩大成功将是必要的,这样才能尽快整合最佳突破。


6.利用大项目、小资源和各种解决方案


随着清洁能源资源的扩大,我们将需要确保可靠的能源供应继续惠及客户。这意味着许多输电走廊的扩建和增强。此外,用于优化系统的资源也可以从数百万个较小的资产中聚合。还有一些解决方案,可以适当的大小和规模的各种应用,如电池存储。南加州爱迪生已经制定了一个全面的现代化路线图,充分利用了这些方面,Xcel正在将输电扩建与现代化建设相结合。


7.进入广域市场


有效进入广泛的地理市场为所有利益相关者提供了价值。在西方,西方能源不平衡市场的扩张为参与者创造了超过10亿美元的价值,而这仅仅是过去六年的事情,新参与者正在加入,尽管有关新能力的讨论仍在继续。


8.使资产多样化


随着碳排放资源从混合中脱颖而出,拥有具有各种属性的多样化资产将是至关重要的。水电、地热和海上风电等高容量资产将成为骨干资产。积极考虑模块化核、碳捕获和氢,以及在诸如聚变等其他领域的进展,在其他领域可能很重要。一些地区将能够利用现有资源更快地实现经济脱碳,而其他地区可能需要几年时间,但所有地区都必须考虑资源的多样性。如果说德克萨斯这个冬天教会了我们什么的话,那就是意想不到的混乱将会发生。


9.拥抱变革和模式演进


从历史上看,几乎所有的公用事业都是在市场结构中运作的,这种结构为它们提供了一个固定的投资资本利率。这种模式鼓励从长期资产中提取价值。应考虑采用更灵活的模式,使激励措施与预期结果相一致。夏威夷最近完成了一项程序,概述了该州基于绩效的监管模式。积极的技术进步需要与监管模式的相应变化相适应。


10.整合未来人才


我们需要尽可能快地接纳和培训下一代劳动力,让最优秀和最聪明的人来帮助解决这个机会。波士顿咨询集团的一项研究显示,在标准普尔500指数(S&p500)企业的首席执行官中,女性在公用事业领域的比例与其他行业一样高,但只有约26%的能源专业人士是女性。有效地解决能源系统的快速脱碳问题需要让来自不同背景和能力的人都能集中他们的专业知识和承诺。


在过去十年中,美国许多服务领域的电力需求一直持平甚至下降。在这种情况下,积极主动地投资于未来是很困难的。然而,气候议程的另外两个主要方面也与电力部门有很大的重叠——能源效率以及交通和建筑电气化。随着这些领域活动的显著增加,电力供应商在脱碳的未来承担着更大的责任。白宫的计划包括在这些方面的重大投资,这将是这里提到的所有议题的另一个推动力。


这些例子只是电网运营商能够抓住时机,促进电力系统快速变化的少数几个领域。通过采用这些工具并接受这些变化,它们可以满足消费者和社区的需求,并有意义地支持更广泛的全球目标。它将在技术、政策、融资、运营等方面进行创新。通过共同努力,我们确实可以吸取过去十年的早期经验教训,并在未来十年使之成为现实。



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