Серия Energy Expert от MCE глубже погружает в более сложные темы энергетики. Изучите такие темы, как микросети и измерение полезной энергии, более подробно на нашем сайте. Серия «Энергетический эксперт». Ищете больше основ? Ознакомьтесь с нашим Энергия 101 серия который охватывает основы.

Что такое утиная кривая?

Если вы знакомы с энергетическим рынком Калифорнии, скорее всего, вы также слышали термин «утиная кривая». Утиная кривая является результатом увеличения выработки энергии в середине дня за счет солнечной энергии на крышах и производства солнечной энергии в коммунальных масштабах. Солнечная энергия является наиболее экономически эффективной технологией использования возобновляемых источников энергии и широко распространена в Калифорнии как способ снижения затрат на электроэнергию и сокращения выбросов парниковых газов. Солнечные панели производят больше всего энергии в период с 11:00 до 16:00, когда солнце высоко. Чтобы покрыть годовое потребление энергии домом или предприятием, большинство установок спроектированы так, чтобы в эти часы производить избыточную электроэнергию, создавая «утиное брюшко».

https://mcecleanenergy.org/wp-content/uploads/2021/05/2021-Duck-Curve-800×523.png

Поскольку производство солнечной энергии вечером снижается, чистая нагрузка соответственно увеличивается. Солнечная генерация сокращается и заменяется ветровыми, биогазовыми, геотермальными, гидроэлектрическими и природными газовыми ресурсами. Этот период времени (с 16 до 21 часа) известен как «вечерний скат». Потребители возвращаются домой, потребляют больше электроэнергии и создают резкий рост спроса, в то время как количество доступной солнечной генерации резко падает. Такая схема использования создает «шею» утки.

По мере того, как по всему штату развивается солнечная энергия, а вечерний спрос на электроэнергию растет, перешеек утиной кривой представляет собой, пожалуй, самую большую проблему надежности, с которой сегодня сталкивается Калифорния. Штат активно поддержал внедрение солнечных технологий, чтобы Калифорния достигла своих целей по сокращению выбросов парниковых газов, что привело к производству большого количества солнечной энергии без оптимального метода ее интеграции или хранения. Такое отсутствие интеграции приводит к нескольким проблемам: дорогостоящие требования к коммунальным предприятиям резервировать генерирующие ресурсы на периоды пиковой нагрузки, сокращение использования солнечной энергии в масштабах коммунальных предприятий в часы перепроизводства и чрезвычайно резкий вечерний подъем, который в значительной степени зависит от использования ископаемого топлива.

Как кривая утки влияет на вас?

Компании, обслуживающие нагрузку, такие как MCE, приобрели и разработали большое количество солнечной и других возобновляемых источников энергии, чтобы продвинуть Калифорнию к будущему чистой энергии. В середине дня, когда ваша крыша вырабатывает солнечную энергию, вы получаете сотни мегаватт солнечной энергии для коммунальных предприятий по контракту с MCE. К сожалению, не вся эта энергия всегда необходима в то время суток, когда она генерируется, что приводит к сокращению солнечной генерации в коммунальных масштабах.

Сокращение солнечной энергии

Сокращение – это когда производство энергии из генерирующего ресурса намеренно сокращается, чтобы лучше соответствовать потребностям спроса и предложения сети в данный момент. Это сокращение чаще всего необходимо для проектов использования солнечной энергии в масштабах коммунальных предприятий. Поскольку тысячи солнечных проектов на крышах по всему штату в течение дня отправляют энергию обратно в сеть, солнечным установкам коммунального масштаба приходится сокращать или даже полностью прекращать выработку энергии. Снижение энергопотребления увеличивает затраты коммунальных предприятий, поскольку они часто по-прежнему платят за сокращенную электроэнергию, что может привести к увеличению тарифов для потребителей. Хотя это редкое явление, с каждым годом оно становится все более распространенным.

Переход к тарифу за время использования

Калифорния меняет порядок взимания платы с потребителей за используемую ими энергию, чтобы лучше соответствовать спросу и предложению доступной энергии и максимизировать использование солнечной энергии. Домохозяйства переходят на тарифы по времени использования в течение следующих двух лет, с более низкими тарифами для большей части потребления электроэнергии и более высокими тарифами в период пика с 16 до 21 часа; клиенты могут отклонить этот переход, если об этом попросят. Предприятия, которые обслуживались по тарифам с 12 до 18 часов, были переведены на пиковые тарифы с 16 до 21 часа в марте и апреле 2020 года.

Тарифы по времени использования лучше отражают истинную стоимость электроэнергии в течение часов, в течение которых она используется. У потребителей есть стимул использовать электроэнергию в периоды, когда цены ниже – и когда чистой энергии больше в изобилии – чтобы помочь снизить счета и выбросы парниковых газов.

Воздействие парниковых газов

«Утиная шея» представляет собой вечерний подъем и пик потребления, когда солнечная энергия внезапно отключается, а потребительский спрос быстро растет. В то время как поставщики энергетических услуг пытаются поддержать этот пандус за счет гидроэлектростанций и других ресурсов, свободных от парниковых газов, обычно используются пиковые электростанции, работающие на природном газе, что приводит к выбросам углекислого газа. Многие из этих объектов природного газа работают с мощностью около 15% круглосуточно и без выходных, чтобы удовлетворить эти короткие периоды потребности в увеличении мощности. Когда наступает вечерний подъем, эти часто устаревшие и неэффективные объекты вынуждены переходить с поколения 15% на поколение 100% всего за несколько коротких часов.

Надежность сети

Вечерний пандус является одной из основных проблем при рассмотрении надежности энергосистемы Калифорнии. У организаций, обслуживающих нагрузку, есть нормативное требование приобретать энергетические запасы чтобы гарантировать, что клиенты имеют доступ к надежному питанию. Кривая «утка» усложняет ситуацию для поставщиков, поскольку разрыв между производством и спросом увеличивается. Продолжение стимулирования установки солнечных батарей на крышах без учета воздействия на «уточную кривую» приводит к проблемам с надежностью и повышению затрат на электроэнергию, одновременно увеличивая выбросы и затрудняя достижение Калифорнией наших климатических целей к 2030 году.

Хорошей новостью является то, что простые стратегии могут помочь смягчить «утиную кривую», экономя при этом деньги клиентов, борясь с изменением климата и повышая энергетическую устойчивость.

Что делает MCE для смягчения «уточной кривой»?

Решение проблемы утиного изгиба означает уменьшение живота и укорочение шеи. По сути, это сокращение перепроизводства солнечной энергии в середине дня и вечернего пикового спроса, одновременно увеличивая круглосуточный доступ к возобновляемым ресурсам. Наиболее эффективные способы достижения наших целей — это внедрение технологий хранения энергии для сглаживания производства возобновляемой энергии в течение всего дня и изменение поведения потребителей, чтобы уменьшить их спрос в часы пик.

Хранилище энергии

Внедрение технологий хранения энергии — один из наиболее эффективных способов уменьшить «утиное брюшко». Чтобы достичь климатических целей штата, мы должны воспользоваться перепроизводством солнечной энергии. Распределенное и промышленное хранение энергии в виде литий-ионных батарей, зеленого водорода и других технологий позволяет нам использовать и хранить полуденную солнечную энергию для использования во время вечернего пика, снижая потребность в углеродоемких заводах по добыче природного газа. Сочетание технологий солнечной энергии и хранения энергии также снижает затраты для потребителей и коммунальных предприятий, одновременно повышая надежность сети. Для бытовых и коммерческих потребителей батареи могут сократить ежемесячные счета, сохраняя при этом свет включенным во время отключения электроэнергии.

Поведенческие изменения

Также необходимы изменения в поведении и переход государства к тарифы за время использования для потребителей отражает это. Вы можете воспользоваться ставками по времени использования, перенеся использование определенных приборов, таких как посудомоечные машины и стиральные машины, из периода 4–9 пенсов. Если у вас есть электромобиль, рассмотрите возможность зарядки его в середине дня, когда работает солнечная батарея, или ночью, после того, как вы легли спать, а не сразу, когда вернетесь домой.

Поведенческие изменения, которые переводят потребление электроэнергии в часы пиковой солнечной активности, уменьшают живот и укорачивают шею утки, помогая одновременно решить проблемы перепроизводства и нарастания проблем.

Для дополнительной информации

У MCE есть множество программ, которые решают проблему утиной кривой, в том числе наша Программа хранения энергии, наш Востребованная программа FLEXmarket, исследование экологически чистых водородных решений и требования к хранению энергии для всех новых контрактов на использование солнечной энергии. Работая вместе с нашими клиентами, мы можем достичь безуглеродного будущего, одновременно создавая более устойчивые сообщества. Для получения дополнительной информации о программах MCE посетите наш веб-страница программыи не забудьте ознакомиться с последними новостями в нашем Серия «Энергетический эксперт».