کالیفرنیا با سیاست‌های پیشگامانه‌ای مانند دستیابی به 100% انرژی بدون کربن و تجدیدپذیر تا سال 2045 (SB 100, 2018) و گذار به فروش خودروهای جدید منحصراً بدون آلایندگی تا سال 2035 (دستور اجرایی N-79-20)، در خط مقدم مقابله با تغییرات اقلیمی قرار دارد. طبق اعلام هیئت منابع هوایی کالیفرنیا، دستیابی به این اهداف مستلزم سه برابر شدن ظرفیت انرژی پاک فعلی شبکه تا سال 2045 است. MCE، به عنوان اولین آژانس انتخاب جامعه در کالیفرنیا، همچنان به تعیین استانداردهای ایالتی ادامه می‌دهد و تا سال 2022، دهه‌ها جلوتر از اهداف ایالتی، به تولید بیش از 95% انرژی بدون گاز گلخانه‌ای افتخار می‌کند. سوال اساسی اکنون این است: چگونه می‌توانیم اطمینان حاصل کنیم که شبکه برق ما به اندازه کافی مجهز و مقاوم است تا بتواند این تحول مهم را برای برآورده کردن تقاضای فزاینده پیش‌بینی‌شده در سال‌های آینده مدیریت کند؟

نوسازی یک سیستم قدیمی

چشم‌انداز انرژی کالیفرنیا در حال تحول است. شبکه برق ما که در ابتدا برای توزیع برق از سوخت‌های فسیلی ساخته شده بود، اکنون در حال تغییر به سمت ادغام منابع تجدیدپذیر است. در دو دهه گذشته، کالیفرنیا ظرفیت انرژی تجدیدپذیر خود، به ویژه در انرژی خورشیدی را به طور قابل توجهی افزایش داده است که نشان‌دهنده حرکت بزرگی به سوی یک سیستم برق سبزتر و قوی‌تر است.

با این حال، انرژی خورشیدی به تنهایی کافی نیست. این یک منبع قدرتمند اما متناوب است. برای اطمینان از قابلیت اطمینان و برآورده کردن نیازهای برق‌رسانی، ما بر متعادل کردن تأمین انرژی تمرکز می‌کنیم. این شامل ترکیب ترکیبی از انرژی‌های تجدیدپذیر متناوب مانند انرژی خورشیدی و بادی، و همچنین انرژی‌های تجدیدپذیر پایه مانند زمین‌گرمایی و بیوگاز است که می‌توانند خروجی انرژی ثابتی را فراهم کنند. تغییر استراتژیک بار، به ویژه برای همسو کردن مصرف انرژی با در دسترس بودن انرژی خورشیدی، کلید مرحله بعدی نوآوری انرژی است.

راهکارهای نوآورانه برای یک شبکه آماده برای آینده

برای پرداختن به چالش‌های ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر، MCE چندین راه‌حل کلیدی را اجرا می‌کند:

۱. فناوری‌های هوشمند ۱TP34T و گرید
اپلیکیشن MCE Sync به رانندگان خودروهای برقی کمک می‌کند تا در مواقعی که انرژی پاک فراوان و هزینه‌ها پایین است، خودروهای خود را شارژ کنند. پیشرفت‌ها در فناوری‌های شبکه هوشمند، از جمله کنتورهای هوشمند و اتوماسیون شبکه، برای دستیابی به توزیع کارآمد برق و پیش‌بینی تقاضا مهم هستند.

۲. برنامه‌های پاسخگویی به تقاضا
برنامه‌هایی مانند Peak FLEXmarket شرکت MCE، مشتریان را تشویق می‌کند تا در دوره‌های اوج تقاضای برق، مصرف برق را کاهش دهند تا قابلیت اطمینان شبکه بهبود یابد. آن‌ها همچنین از Flex Alerts شرکت اپراتور مستقل سیستم کالیفرنیا پشتیبانی می‌کنند که صرفه‌جویی داوطلبانه در زمان اوج تقاضا را تشویق می‌کند.

۳. توسعه نیروی کار برای نوسازی شبکه
گسترش و سرمایه‌گذاری در نیروی کار سبز، هسته اصلی ماموریت MCE و برای ساخت زیرساخت‌های جدید و ادغام فناوری‌های هوشمند به منظور افزایش ظرفیت و تاب‌آوری شبکه، حیاتی است.

۴. منابع انرژی توزیع‌شده
ادغام منابع انرژی توزیع‌شده، مانند پنل‌های خورشیدی همراه با ذخیره‌سازی باتری، بار زیرساخت شبکه مرکزی را کاهش می‌دهد و قابلیت اطمینان و انعطاف‌پذیری شبکه را بهبود می‌بخشد. نیروگاه‌های مجازی (VPP) این منابع را برای پشتیبانی از شبکه مهار می‌کنند و فناوری‌های انرژی پاک را در صورت نیاز روشن و خاموش می‌کنند تا به کاهش فشار در زمان‌های تقاضای بالا کمک کنند و در صورت نیاز، برق را به شبکه برگردانند.

پذیرش ادغام شبکه منطقه‌ای

اپراتور مستقل سیستم برق کالیفرنیا (CAISO) به همراه تأمین‌کنندگان برق خرده‌فروشی، بر ادغام شبکه‌های منطقه‌ای برای پیشبرد آینده‌ای بدون کربن تمرکز دارند. این رویکرد شامل تجمیع چندین شبکه برق کوچک‌تر در یک شبکه بزرگتر و یکپارچه، در سراسر خطوط ایالتی، و افزایش تاب‌آوری و کارایی است.

• افزایش ظرفیت واردات و صادرات: کالیفرنیا با دسترسی به بازار گسترده‌تر برق غرب، می‌تواند ظرفیت خود را برای واردات و صادرات انرژی پاک گسترش دهد. این ارتباط به ایالت اجازه می‌دهد تا به طیف وسیع‌تری از منابع انرژی پاک، از جمله انرژی برق‌آبی از شمال غربی اقیانوس آرام و انرژی خورشیدی از جنوب غربی، دسترسی داشته باشد. علاوه بر این، کالیفرنیا می‌تواند انرژی خورشیدی مازاد خود را به ایالت‌های دیگر صادر کند.
• تثبیت هزینه‌های انرژی و افزایش قابلیت اطمینان: منطقه‌ای‌سازی به تثبیت هزینه‌های انرژی کمک می‌کند و در برابر قطعی برق محافظت ایجاد می‌کند. دسترسی به منابع مختلف برق به کالیفرنیا این امکان را می‌دهد که نیازهای مختلف انرژی را در طول روز و سال برآورده کند، امنیت انرژی ایالت را تقویت کند و به یک اکوسیستم منطقه‌ای مقاوم‌تر کمک کند.
• پرداختن به چالش‌ها: اگرچه ادغام شبکه منطقه‌ای مزایای قابل توجهی را ارائه می‌دهد، اما چالش‌هایی مانند هماهنگی نظارتی و سازگاری زیرساخت‌ها را نیز به همراه دارد. برنامه‌ریزی دقیق و تلاش‌های مشترک برای غلبه بر این موانع ضروری است و منطقه‌ای‌سازی را به ابزاری کلیدی در استراتژی انرژی پاک کالیفرنیا برای دستیابی کارآمد به اهداف انرژی تجدیدپذیر تبدیل می‌کند.

رسیدگی به نیازهای توسعه انتقال و توزیع

سیستم فعلی T&D برای مدیریت هجوم انرژی‌های تجدیدپذیر، نیاز به ارتقاء قابل توجهی دارد. شرکت‌های برق متعلق به سرمایه‌گذاران مانند PG&E مسئول این ارتقاءها هستند. حوزه‌های کلیدی تمرکز عبارتند از:

• افزایش ظرفیت انتقال برای انتقال کارآمد انرژی تجدیدپذیر در مسافت‌های طولانی.
• نوسازی شبکه‌های توزیع برای مدیریت جریان دو طرفه برق و ادغام فناوری‌های شبکه هوشمند برای مدیریت بلادرنگ.
• سرمایه‌گذاری در تاب‌آوری شبکه در برابر بلایای طبیعی و تهدیدات سایبری از طریق ارتقاء فیزیکی و اقدامات امنیت سایبری.

نکته آخر: هموار کردن مسیر به سوی آینده‌ای الکتریکی

در حالی که برق‌رسانی چالش‌هایی را به همراه دارد، کالیفرنیا با استفاده از فناوری، سیاست‌گذاری و سرمایه‌گذاری‌های زیرساختی، رویکردی پیشگیرانه دارد تا اطمینان حاصل کند که شبکه برق نه تنها پابرجا می‌ماند، بلکه در آینده‌ای برق‌رسانی‌شده نیز رونق می‌گیرد. با همکاری برای پرداختن به این چالش‌ها، ما یک قدم به آینده‌ای پایدار و قابل اعتماد در زمینه انرژی برای همه نزدیک‌تر می‌شویم.