Калифорния находится в авангарде борьбы с изменением климата, проводя революционную политику, такую как достижение 100% нулевого уровня выбросов углерода и возобновляемых источников энергии к 2045 году (SB 100, 2018) и переход на продажу новых автомобилей исключительно с нулевым уровнем выбросов к 2035 году (Исполнительный приказ N-79-20). По данным Калифорнийского совета по воздушным ресурсам, достижение этих целей потребует утроения существующих мощностей сети экологически чистой энергии к 2045 году. Будучи первым в Калифорнии агентством по выбору сообщества, MCE продолжает устанавливать планку в масштабах штата, имея более 95% энергии без парниковых газов по состоянию на 2022 год, что на десятилетия опережает цели штата. Теперь встает важнейший вопрос: как обеспечить достаточную оснащенность и устойчивость нашей энергосистемы, чтобы справиться с этой значительной трансформацией и удовлетворить растущий спрос, ожидаемый в ближайшие годы?

Перестройка устаревшей системы

Энергетический ландшафт Калифорнии меняется. Изначально построенная для распределения электроэнергии, получаемой из ископаемого топлива, наша энергосистема теперь переходит к интеграции возобновляемых источников. За последние два десятилетия Калифорния значительно увеличила свои мощности по использованию возобновляемых источников энергии, особенно солнечной, что знаменует собой значительный шаг в сторону более экологичной и надежной энергетической системы.

Однако одной солнечной энергии недостаточно. Это мощный, но непостоянный ресурс. Чтобы обеспечить надежность и удовлетворить наши потребности в электрификации, мы сосредоточимся на балансировке энергоснабжения. Для этого необходимо использовать как периодически возобновляемые источники энергии, такие как солнце и ветер, так и базовые возобновляемые источники, такие как геотермальная энергия и биогаз, которые могут обеспечить постоянное производство энергии. Стратегическое перераспределение нагрузки, особенно для согласования использования энергии с доступностью солнечной энергии, является ключевым моментом на следующем этапе энергетических инноваций.

Инновационные решения для будущих сетей

Для решения проблем, связанных с интеграцией возобновляемых источников энергии, MCE реализует несколько ключевых решений:

1. Технологии Smart EV Charging и Grid
Приложение MCE Sync помогает водителям электромобилей заряжать их в условиях изобилия чистой энергии и низких цен. Развитие технологий интеллектуальных сетей, включая интеллектуальные счетчики и автоматизацию сетей, важно для эффективного распределения электроэнергии и прогнозирования спроса.

2. Программы реагирования на спрос
Такие программы, как Peak FLEXmarket компании MCE, стимулируют потребителей снижать потребление электроэнергии в периоды наибольшего спроса на нее для повышения надежности энергосистемы. Они также поддерживают программу Flex Alerts Калифорнийского независимого системного оператора, которая поощряет добровольную экономию в периоды пикового спроса.

3. Развитие трудовых ресурсов для модернизации сетей
Расширение и инвестирование в "зеленую" рабочую силу является основой миссии MCE и жизненно важно для создания новой инфраструктуры и интеграции интеллектуальных технологий для повышения мощности и устойчивости энергосистемы.

4. Распределенные энергетические ресурсы
Интеграция распределенных энергетических ресурсов, таких как солнечные панели в сочетании с аккумуляторными батареями, снижает нагрузку на центральную инфраструктуру энергосистемы, повышая ее надежность и гибкость. Виртуальные электростанции (ВЭС) используют эти ресурсы для поддержки энергосистемы, включая и выключая технологии чистой энергии по мере необходимости, чтобы снизить нагрузку в периоды высокого спроса и подавать энергию обратно в сеть, когда это необходимо.

Интеграция региональных сетей

Калифорнийский независимый системный оператор (CAISO) вместе с розничными поставщиками электроэнергии уделяет особое внимание интеграции региональных энергосистем для продвижения нашего будущего, основанного на декарбонизации. Этот подход предполагает объединение нескольких небольших энергосетей в более крупную единую сеть, пересекающую границы штатов, что повышает устойчивость и эффективность.

• Расширение импортных и экспортных возможностей: Подключившись к широкому западному рынку электроэнергии, Калифорния может расширить свои возможности по импорту и экспорту экологически чистой энергии. Такое подключение позволит штату получить доступ к более широкому спектру экологически чистых источников энергии, включая гидроэлектроэнергию с Тихоокеанского Северо-Запада и солнечную энергию с Юго-Запада. Кроме того, Калифорния может экспортировать излишки солнечной энергии в другие штаты.
• Стабилизация стоимости энергии и повышение надежности: Регионализация помогает стабилизировать стоимость энергии и обеспечивает защиту от перебоев. Доступ к различным энергоресурсам позволяет Калифорнии удовлетворять различные потребности в энергии в течение дня и года, укрепляя энергетическую безопасность штата и способствуя созданию более устойчивой региональной экосистемы.
• Решение проблем: Несмотря на то, что интеграция региональных сетей дает значительные преимущества, она также сопряжена с такими проблемами, как координация нормативно-правовых актов и совместимость инфраструктуры. Тщательное планирование и совместные усилия необходимы для преодоления этих препятствий, что делает регионализацию ключевым инструментом в стратегии чистой энергетики Калифорнии для эффективного достижения целей в области возобновляемых источников энергии.

Удовлетворение потребностей в развитии передачи и распределения электроэнергии

Существующая система T&D требует значительной модернизации, чтобы справиться с притоком возобновляемой энергии. Ответственность за эту модернизацию несут коммунальные предприятия, принадлежащие инвесторам, такие как PG&E. Основные направления включают:

• Повышение пропускной способности электропередач для эффективной транспортировки возобновляемой энергии на большие расстояния.
• Модернизация распределительных сетей для обеспечения двустороннего потока электроэнергии и интеграции технологий интеллектуальных сетей для управления в режиме реального времени.
• Инвестиции в устойчивость электросетей Защита от стихийных бедствий и киберугроз с помощью модернизации оборудования и мер кибербезопасности.

Итог: Прокладывая путь к электрифицированному будущему

Хотя электрификация сопряжена с определенными трудностями, Калифорния придерживается проактивного подхода, используя технологии, политику и инвестиции в инфраструктуру для того, чтобы энергосистема не только выжила, но и процветала в электрифицированном будущем. Работая вместе над решением этих проблем, мы еще на один шаг приблизимся к устойчивому и надежному энергетическому будущему для всех.