تأخذ سلسلة خبراء الطاقة من MCE نظرة أعمق في موضوعات الطاقة الأكثر تعقيدًا. استكشف موضوعات مثل هذه، والشبكات الصغيرة، وقياس الطاقة الصافية بمزيد من التفصيل من خلال موقعنا سلسلة خبراء الطاقة. هل تبحث عن المزيد من الأساسيات؟ تحقق من سلسلة الطاقة 101 الذي يغطي الأساسيات.
ما هو منحنى البط؟
إذا كنت على دراية بسوق الطاقة في كاليفورنيا، فمن المحتمل أنك سمعت أيضًا مصطلح "منحنى البط". منحنى البط هو نتيجة لزيادة توليد الطاقة في منتصف النهار من الطاقة الشمسية على الأسطح وإنتاج الطاقة الشمسية على نطاق المرافق. الطاقة الشمسية هي تكنولوجيا الطاقة المتجددة الأكثر فعالية من حيث التكلفة، وهي شائعة في جميع أنحاء ولاية كاليفورنيا كوسيلة لخفض تكاليف الطاقة والحد من الغازات الدفيئة. تنتج الألواح الشمسية أكبر قدر من الطاقة بين الساعة 11 صباحًا و4 مساءً عندما تكون الشمس مرتفعة. لتغطية الاستخدام السنوي للطاقة في المنزل أو الشركة، تم تصميم معظم المنشآت لإنتاج الكهرباء الزائدة خلال هذه الساعات، مما يؤدي إلى تكوين "بطن" البطة.
https://mcecleanenergy.org/wp-content/uploads/2021/05/2021-Duck-Curve-800×523.png
ومع انخفاض إنتاج الطاقة الشمسية في المساء، يشهد الحمل الصافي زيادة مقابلة. وينخفض توليد الطاقة الشمسية ويتم استبداله بموارد الرياح والغاز الحيوي والطاقة الحرارية الأرضية والطاقة الكهرومائية والغاز الطبيعي. تُعرف هذه الفترة الزمنية (من 4 إلى 9 مساءً) باسم "منحدر المساء". يعود العملاء إلى منازلهم، ويستخدمون المزيد من الكهرباء، ويخلقون زيادة حادة في الطلب بينما تنخفض كمية توليد الطاقة الشمسية المتاحة بشكل كبير. نمط الاستخدام هذا يخلق "رقبة" البطة.
مع تطوير المزيد من الطاقة الشمسية في جميع أنحاء الولاية ونمو الطلب المسائي على الكهرباء، يمكن القول إن عنق منحنى البط يمثل أكبر مشكلة موثوقية تواجهها كاليفورنيا اليوم. دعمت الولاية بشدة اعتماد تقنيات الطاقة الشمسية حتى تتمكن كاليفورنيا من الوصول إلى أهدافها المتعلقة بخفض انبعاثات الغازات الدفيئة، مما أدى إلى إنتاج كمية كبيرة من الطاقة الشمسية دون وجود طريقة مثالية لدمجها أو تخزينها. يؤدي هذا النقص في التكامل إلى العديد من المشكلات: المتطلبات الباهظة الثمن للمرافق لحجز موارد التوليد في أوقات الذروة، وتقليص الطاقة الشمسية على نطاق المرافق خلال ساعات الإنتاج الزائد، ومنحدر حاد للغاية في المساء يعتمد بشكل كبير على استخدام الوقود الأحفوري.
كيف يؤثر منحنى البط عليك؟
قامت كيانات خدمة الأحمال مثل MCE بشراء وتطوير كميات كبيرة من الطاقة الشمسية وغيرها من مصادر توليد الطاقة المتجددة لنقل كاليفورنيا نحو مستقبل الطاقة النظيفة. في منتصف النهار، عندما يقوم سطح منزلك بتوليد الطاقة الشمسية، كذلك يتم إنتاج مئات الميغاواط من الطاقة الشمسية على نطاق المرافق بموجب عقد مع MCE. ولسوء الحظ، ليست هناك حاجة دائمًا إلى كل هذه الطاقة خلال وقت توليدها من اليوم، مما يؤدي إلى تقليص توليد الطاقة الشمسية على نطاق المرافق.
تقليص الطاقة الشمسية
يحدث التقليص عندما يتم تقليل إنتاج الطاقة من أحد موارد التوليد بشكل متعمد ليتوافق بشكل أفضل مع احتياجات العرض والطلب للشبكة في وقت معين. غالبًا ما يكون هذا التخفيض ضروريًا لمشاريع الطاقة الشمسية على نطاق المرافق. نظرًا لأن الآلاف من مشاريع الطاقة الشمسية على الأسطح في جميع أنحاء الولاية تعيد الطاقة إلى الشبكة خلال النهار، يُطلب من منشآت الطاقة الشمسية على نطاق المرافق تقليل توليد الطاقة أو حتى إيقافه بالكامل. يؤدي التقليص إلى زيادة تكاليف المرافق، لأنها غالبًا ما تستمر في الدفع مقابل الطاقة المخفضة، مما قد يؤدي إلى زيادة أسعار العملاء. على الرغم من أنه أمر غير شائع، إلا أنه أكثر انتشارًا كل عام.
انتقال معدل وقت الاستخدام
تعمل كاليفورنيا على تغيير الطريقة التي تفرض بها رسومًا على العملاء مقابل الطاقة التي يستخدمونها، لتتناسب بشكل أفضل مع العرض والطلب على الطاقة المتاحة وتعظيم استخدام الطاقة الشمسية. ستنتقل الأسر إلى معدلات وقت الاستخدام على مدى العامين المقبلين، مع معدلات أقل لمعظم استخدامات الكهرباء ومعدلات أعلى خلال فترة الذروة من الساعة 4 إلى 9 مساءً؛ يمكن للعملاء رفض هذا النقل إذا طلب ذلك. تم ترحيل الشركات التي كانت تخدمها أسعار الساعة 12-6 مساءً إلى معدلات الذروة من الساعة 4-9 مساءً في مارس وأبريل من عام 2020.
تمثل معدلات وقت الاستخدام بشكل أفضل التكلفة الحقيقية للكهرباء خلال الساعات التي يتم استخدامها فيها. يتم تحفيز العملاء على استخدام الكهرباء في الأوقات التي تكون فيها الأسعار أقل - وعندما تكون الطاقة النظيفة أكثر وفرة - للمساعدة في خفض الفواتير وانبعاثات الغازات الدفيئة.
تأثيرات الغازات الدفيئة
يمثل رقبة البطة المنحدر المسائي والذروة الصافية، عندما تنقطع الطاقة الشمسية فجأة بينما يتزايد طلب العملاء بسرعة. وبينما يحاول مقدمو خدمات الطاقة دعم هذا المنحدر بالطاقة الكهرومائية وغيرها من الموارد الخالية من الغازات الدفيئة، عادة ما يتم استدعاء محطات ذروة الغاز الطبيعي، مما يؤدي إلى انبعاثات الكربون. تعمل العديد من مرافق الغاز الطبيعي هذه بقدرة تبلغ حوالي 15% على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع لتلبية هذه الفترات القصيرة من الاحتياجات المتزايدة. عندما يحدث المنحدر المسائي، يتم دفع هذه المرافق التي عفا عليها الزمن وغير الفعالة في كثير من الأحيان للانتقال من توليد 15% إلى توليد 100% لبضع ساعات قصيرة فقط.
موثوقية الشبكة
يعد المنحدر المسائي أحد المخاوف الرئيسية عند النظر في موثوقية شبكة الطاقة في كاليفورنيا. لدى كيانات خدمة التحميل متطلبات تنظيمية للشراء احتياطيات الطاقة لضمان حصول العملاء على طاقة موثوقة. يجعل منحنى البط هذا الأمر أكثر صعوبة بالنسبة لمقدمي الخدمات مع اتساع الفجوة بين الجيل والطلب. يؤدي الاستمرار في تحفيز نشر الطاقة الشمسية على الأسطح دون معالجة التأثير على منحنى البط إلى مشكلات 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 البطة مع توفير أموال العملاء، ومكافحة تغير المناخ، وزيادة مرونة الطاقة.
ما الذي تفعله MCE للتخفيف من منحنى البط؟
معالجة منحنى البط يعني تصغير البطن وتقصير الرقبة. وبشكل أساسي، تقليل الإفراط في إنتاج الطاقة الشمسية في منتصف النهار وفي ذروة الطلب في المساء، مع زيادة الوصول إلى الموارد المتجددة على مدار الساعة. إن أكثر الطرق فعالية لتحقيق أهدافنا هي نشر تقنيات تخزين الطاقة لتسهيل إنتاج الطاقة المتجددة طوال اليوم وإحداث تغيير سلوكي لدى المستهلكين لتقليل طلبهم خلال ساعات الذروة.
تخزين الطاقة
يعد نشر تقنيات تخزين الطاقة أحد أكثر الطرق فعالية لتقليل بطن البط. لتحقيق أهداف الولاية المناخية، يجب علينا الاستفادة من الإفراط في إنتاج الطاقة الشمسية. إن تخزين الطاقة الموزعة على نطاق المرافق في شكل بطاريات أيونات الليثيوم والهيدروجين الأخضر وغيرها من التقنيات يسمح لنا بتسخير وتخزين إنتاج الطاقة الشمسية في منتصف النهار لاستخدامه خلال ذروة المساء، مما يقلل من الحاجة إلى محطات الغاز الطبيعي كثيفة الكربون. كما أن إقران تقنيات الطاقة الشمسية والتخزين يقلل أيضًا من التكلفة بالنسبة للمستهلكين والمرافق، مع زيادة موثوقية الشبكة. بالنسبة للعملاء السكنيين والتجاريين، يمكن للبطاريات تقليل الفواتير الشهرية مع الحفاظ على الأضواء أثناء انقطاع التيار.
التغيير السلوكي
ومن الضروري أيضًا تغيير السلوك، وانتقال الدولة إلى معدلات وقت الاستخدام بالنسبة للمستهلكين يعكس ذلك. يمكنك الاستفادة من معدلات وقت الاستخدام عن طريق نقل استخدام بعض الأجهزة مثل غسالات الأطباق وغسالات الملابس من فترة 4-9 مساءً. إذا كان لديك سيارة كهربائية، ففكر في شحنها في منتصف النهار عندما يتم ضخ الطاقة الشمسية، أو في الليل بعد الذهاب إلى السرير، بدلاً من شحنها مباشرة عند عودتك إلى المنزل.
تؤدي التغييرات السلوكية التي تحول استخدام الكهرباء إلى ساعات الذروة الشمسية إلى تقليل البطن وتقصير عنق البطة، مما يساعد على معالجة مشكلات الإنتاج الزائد وتكثيف المخاوف في وقت واحد.
للمزيد من المعلومات
لدى MCE مجموعة متنوعة من البرامج التي تعالج منحنى البط، بما في ذلك برنامجنا برنامج تخزين الطاقة، ملكنا الطلب على برنامج FLEXmarketواستكشاف حلول الهيدروجين الأخضر ومتطلبات تخزين الطاقة لجميع عقود الطاقة الشمسية الجديدة. ومن خلال العمل مع عملائنا، يمكننا تحقيق مستقبل خالٍ من الكربون مع إنشاء مجتمعات أكثر مرونة. لمزيد من المعلومات حول برامج MCE قم بزيارة موقعنا صفحة ويب البرامج، ولا تنسَ الاطلاع على الأحدث في موقعنا سلسلة خبراء الطاقة.
