تتعمق سلسلة خبراء الطاقة من MCE في مواضيع الطاقة الأكثر تعقيداً. استكشف مواضيع مثل هذا الموضوع والشبكات الصغيرة وقياس الطاقة الصافية بمزيد من التفصيل من خلال سلسلة خبراء الطاقة. هل تبحث عن المزيد من الأساسيات؟ اطّلع على سلسلة الطاقة 101 الطاقة 101 التي تغطي الأساسيات.
ما هو منحنى البطة؟
إذا كنت على دراية بسوق الطاقة في كاليفورنيا، فمن المحتمل أنك سمعت أيضًا بمصطلح "منحنى البط". منحنى البطة هو نتيجة لزيادة توليد الطاقة في منتصف اليوم من إنتاج الطاقة الشمسية على أسطح المنازل وإنتاج الطاقة الشمسية على نطاق المرافق. الطاقة الشمسية هي أكثر تقنيات الطاقة المتجددة فعالية من حيث التكلفة، وهي شائعة في جميع أنحاء كاليفورنيا كوسيلة لخفض تكاليف الطاقة وتقليل الغازات المسببة للاحتباس الحراري. تنتج الألواح الشمسية أكبر قدر من الطاقة بين الساعة 11 صباحاً و4 عصراً عندما تكون الشمس مرتفعة. لتغطية استخدام الطاقة السنوي للمنزل أو العمل التجاري، يتم تصميم معظم المنشآت لإنتاج فائض من الكهرباء خلال هذه الساعات، مما يخلق "بطن" البطة.
https://mcecleanenergy.org/wp-content/uploads/2021/05/2021-Duck-Curve-800×523.png
مع انخفاض إنتاج الطاقة الشمسية في المساء، يشهد الحمل الصافي زيادة مقابلة. ينخفض توليد الطاقة الشمسية ويحل محله طاقة الرياح والغاز الحيوي والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الكهرومائية وموارد الغاز الطبيعي. تُعرف هذه الفترة الزمنية (من الساعة 4 إلى 9 مساءً) باسم "الارتفاع المسائي". حيث يعود العملاء إلى منازلهم، ويستخدمون المزيد من الكهرباء، مما يؤدي إلى زيادة حادة في الطلب بينما تنخفض كمية توليد الطاقة الشمسية المتاحة بشكل كبير. يخلق نمط الاستخدام هذا "عنق" البطة.
مع تطوير المزيد من الطاقة الشمسية في جميع أنحاء الولاية وتزايد الطلب المسائي على الكهرباء، يمكن القول إن عنق منحنى البط يمثل أكبر مشكلة موثوقية تواجهها كاليفورنيا اليوم. لقد دعمت الولاية بشكل كبير اعتماد تقنيات الطاقة الشمسية من أجل أن تصل كاليفورنيا إلى أهدافها في الحد من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، مما أدى إلى إنتاج كمية كبيرة من الطاقة الشمسية دون وجود طريقة مثلى لدمجها أو تخزينها. ويؤدي هذا النقص في التكامل إلى عدة مشكلات: متطلبات باهظة التكلفة للمرافق لحجز موارد التوليد لأوقات الذروة، وتقليص الطاقة الشمسية على نطاق المرافق خلال ساعات الإنتاج الزائد، والارتفاع الحاد للغاية في المساء الذي يعتمد بشكل كبير على استخدام الوقود الأحفوري.
كيف يؤثر منحنى البطة عليك؟
قامت الكيانات التي تخدم الأحمال مثل شركة MCE بشراء وتطوير كميات كبيرة من الطاقة الشمسية وغيرها من مصادر توليد الطاقة المتجددة لنقل كاليفورنيا نحو مستقبل الطاقة النظيفة. في منتصف اليوم الذي يتم فيه توليد الطاقة الشمسية على سطح منزلك في منتصف النهار، يتم توليد مئات الميجاوات من الطاقة الشمسية على نطاق المرافق بموجب عقد مع شركة MCE. لسوء الحظ، ليست هناك حاجة دائمًا إلى كل تلك الطاقة خلال الوقت الذي يتم توليدها فيه، مما يؤدي إلى تقليص توليد الطاقة الشمسية على نطاق المرافق.
تقليص الطاقة الشمسية
يتم تقليص إنتاج الطاقة من مورد توليد الطاقة عندما يتم تخفيض إنتاج الطاقة من مورد توليد الطاقة عمدًا لمطابقة احتياجات الشبكة من العرض والطلب بشكل أفضل في وقت معين. غالبًا ما يكون هذا التخفيض ضروريًا لمشاريع الطاقة الشمسية على نطاق المرافق. نظرًا لأن الآلاف من مشاريع الطاقة الشمسية على أسطح المنازل في جميع أنحاء الولاية ترسل الطاقة مرة أخرى إلى الشبكة خلال النهار، يُطلب من مرافق الطاقة الشمسية على نطاق المرافق العامة تقليل أو حتى التوقف التام عن توليد الطاقة. يؤدي تقليص الطاقة إلى زيادة التكاليف بالنسبة للمرافق، حيث إنها غالبًا ما تظل تدفع مقابل الطاقة المقلصة، مما قد يؤدي إلى زيادة أسعار العملاء. وعلى الرغم من أنه أمر غير شائع، إلا أنه يزداد انتشارًا كل عام.
Time-of-Use معدل الانتقال Time-of-Use
تعمل كاليفورنيا على تغيير الطريقة التي تفرض بها رسومًا على العملاء مقابل الطاقة التي يستخدمونها، لمطابقة العرض والطلب على الطاقة المتاحة بشكل أفضل وتعظيم استخدام الطاقة الشمسية. ستنتقل الأسر إلى أسعار وقت الاستخدام على مدار العامين المقبلين، مع أسعار أقل لمعظم استخدامات الكهرباء وأسعار أعلى خلال ذروة الفترة من 4-9 مساءً؛ ويمكن للعملاء رفض هذا الانتقال إذا طلبوا ذلك. تم ترحيل الشركات التي كانت تخدمها معدلات 12-6 مساءً إلى معدلات الذروة من الساعة 4-9 مساءً في مارس وأبريل من عام 2020.
تمثل أسعار وقت الاستخدام التكلفة الحقيقية للكهرباء بشكل أفضل خلال ساعات استخدامها. يتم تحفيز العملاء على استخدام الكهرباء في الأوقات التي تكون فيها الأسعار أقل - وعندما تكون الطاقة النظيفة أكثر وفرة - للمساعدة في الحفاظ على انخفاض الفواتير وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري.
تأثيرات غازات الاحتباس الحراري
ويمثل عنق البطة المنحدر المسائي والذروة الصافية، عندما تنقطع الطاقة الشمسية فجأة بينما يتزايد طلب العملاء بسرعة. وبينما يحاول مزودو خدمات الطاقة دعم هذا الارتفاع بموارد الطاقة الكهرومائية وغيرها من الموارد الخالية من غازات الاحتباس الحراري، عادة ما يتم استدعاء محطات توليد الطاقة الكهربائية التي تعمل بالغاز الطبيعي، مما يؤدي إلى انبعاثات الكربون. تعمل العديد من منشآت الغاز الطبيعي هذه بقدرة 151 تيرابايت 50 تيرابايت تقريبًا على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع لتلبية هذه الفترات القصيرة من الحاجة إلى زيادة الإنتاج. عندما يحدث التزايد المسائي، يتم دفع هذه المرافق التي غالبًا ما تكون قديمة وغير فعالة للانتقال من 15% إلى 100% للتوليد لبضع ساعات قصيرة فقط.
موثوقية الشبكة
يمثل الارتفاع المسائي أحد الشواغل الرئيسية عند النظر في موثوقية شبكة الطاقة في كاليفورنيا. الكيانات التي تخدم الأحمال لديها متطلبات تنظيمية لشراء احتياطيات الطاقة لضمان حصول العملاء على طاقة موثوقة. يجعل منحنى البط هذا الأمر أكثر صعوبة بالنسبة لمقدمي الخدمات مع اتساع الفجوة بين التوليد والطلب. يؤدي الاستمرار في تحفيز نشر الطاقة الشمسية على الأسطح دون معالجة التأثير على منحنى البط إلى مشاكل في الموثوقية وارتفاع تكاليف الطاقة، مع زيادة الانبعاثات وزيادة صعوبة تحقيق كاليفورنيا لأهدافنا المناخية لعام 2030.
والخبر السار هو أن الاستراتيجيات البسيطة يمكن أن تساعد في تخفيف منحنى البط مع توفير أموال العملاء، ومكافحة تغير المناخ، وزيادة مرونة الطاقة.
ما الذي تفعله شركة MCE للتخفيف من حدة منحنى البط؟
معالجة منحنى البطة يعني تقليل البطن وتقصير العنق. بشكل أساسي، تقليل الإنتاج الزائد للطاقة الشمسية في منتصف النهار وذروة الطلب في المساء، مع زيادة الوصول إلى موارد الطاقة المتجددة على مدار الساعة. وتتمثل أكثر الطرق فعالية لتحقيق أهدافنا في نشر تقنيات تخزين الطاقة لتخفيف إنتاج الطاقة المتجددة على مدار اليوم بأكمله وإحداث تغيير سلوكي لدى المستهلكين لتقليل الطلب خلال ساعات الذروة.
Energy Storage
إن نشر تقنيات تخزين الطاقة هو أحد أكثر الطرق فعالية للحد من بطن البطة. ولتحقيق أهداف الدولة المتعلقة بالمناخ، يجب أن نستفيد من فائض إنتاج الطاقة الشمسية. يسمح لنا تخزين الطاقة الموزعة وتخزين الطاقة على نطاق المرافق في شكل بطاريات أيونات الليثيوم والهيدروجين الأخضر وغيرها من التقنيات بتسخير وتخزين إنتاج الطاقة الشمسية في منتصف النهار لاستخدامها خلال ذروة المساء، مما يقلل من الحاجة إلى محطات الغاز الطبيعي كثيفة الكربون. كما أن الاقتران بين تقنيات الطاقة الشمسية والتخزين يقلل من التكلفة بالنسبة للمستهلكين والمرافق، مع زيادة موثوقية الشبكة. بالنسبة للعملاء السكنيين والتجاريين، يمكن للبطاريات أن تقلل من الفواتير الشهرية مع الحفاظ على الإضاءة أثناء انقطاع التيار الكهربائي.
التغيير السلوكي
كما أن التغيير السلوكي ضروري أيضًا، وانتقال الدولة إلى معدلات وقت الاستخدام للمستهلكين يعكس ذلك. يمكنك الاستفادة من أسعار وقت الاستخدام عن طريق نقل استخدام بعض الأجهزة مثل غسالات الأطباق والغسيل خارج فترة 4-9 مساءً. إذا كانت لديك سيارة كهربائية، ففكر في شحنها في منتصف النهار عندما تكون الطاقة الشمسية في أوجها، أو في الليل بعد ذهابك إلى الفراش، بدلاً من شحنها مباشرةً عند عودتك إلى المنزل.
إن التغييرات السلوكية التي تنقل استخدام الكهرباء إلى ساعات ذروة استخدام الطاقة الشمسية تقلل من البطن وتقصر عنق البطة، مما يساعد على معالجة مشاكل الإفراط في الإنتاج ومخاوف زيادة الإنتاج في وقت واحد.
للمزيد من المعلومات
لدى وزارة التعليم والثقافة مجموعة متنوعة من البرامج التي تعالج منحنى البط، بما في ذلك برنامج Energy Storage، لدينا برنامج سوق فليكس ماركت الطلبواستكشاف حلول الهيدروجين الأخضر، ومتطلبات تخزين الطاقة لجميع عقود الطاقة الشمسية الجديدة. من خلال العمل مع عملائنا، يمكننا تحقيق مستقبل خالٍ من الكربون مع إنشاء مجتمعات أكثر مرونة. للمزيد من المعلومات حول برامج شركة الشرق الأوسط للطاقة الشمسية قم بزيارة صفحة البرامج على الويبولا تنسَ الاطلاع على أحدث ما لدينا في سلسلة خبراء الطاقة.
