קליפורניה יכולה להגיע בצורה מהימנה ל-85% אנרגיה נקייה עד 2030 מבלי להסתכן בהפסקות - בדרך לרשת נקייה של 100%

משברי חשמל במהלך גלי החום של קליפורניה באוגוסט 2020 העלו שאלות לגבי מידת האמינות של הרשת של המדינה בדרך ליעד שלה של 100% אנרגיה נקייה עד 2045.

אבל מחקר חדש מספק תשובות ברורות: קליפורניה יכולה להשיג באופן מהימן רשת חשמל נקייה של 85% עד 2030 עם תמהיל מגוון של אנרגיה מתחדשת וסוללות, ביקוש גמיש, סחר עם מדינות שכנות וכמה תחנות כוח קיימות - תחת מספר הנחות בנייה ותנאים עתידיים אפשריים. מסתבר שרשת נקייה יותר היא רשת אמינה יותר.

רגולטורים ונבחרי ציבור במדינה יכולים להשיג את הצעד החשוב הזה לקראת עתיד 100% האנרגיה הנקייה של המדינה באמצעות פעולות מדיניות שמאיצות פריסת אנרגיה נקייה מגוונת, מפחיתה את התלות בייצור גז, תמריץ משאבים בצד הביקוש ושיפור תיאום סחר בחשמל אזורי עם מדינות שכנות.

מדיניות להתקדם

קליפורניה היא מובילה בינלאומית בהפחתת זיהום גזי חממה תוך אספקת חשמל נקי יותר ויותר לאוכלוסייה גדולה ומגוונת של משתמשי חשמל - 40 מיליון אנשים ו-5 בעולם^th הכלכלה הגדולה ביותר. אמצעי התייעלות אנרגטית שמרו על צריכת החשמל הכוללת של המדינה במשך שנים רבות תוך סדרה שאפתנית יותר ויותר תקני תיקים מתחדשים הניעו אימוץ מהיר של אספקת אנרגיה נקייה ממשאבים מתחדשים כמו רוח ושמש.

שאיפות הרגולטורים של המדינה קיבלו דחיפה חדשה. נציבות השירות הציבורי של קליפורניה (CPUC) הוציאה לאחרונה צווי רכש למשאבים נקיים חדשים ו אישר תוכנית מערכת מועדפת חדשה עבור ספקי החשמל שלה במטרה להפחית את פליטת גזי חממה ל-38 מיליון טון (MMT) עד 2030 ו-35 MMTs עד 2032, תוך יצירת ייצור חשמל ללא פליטות של 86% עד 2032.

אבל אפילו עם השאיפות המוגברות הללו, קליפורניה חייבת לעשות יותר כדי לעמוד ביעדיה לעתיד אמין, אפס פחמן. חדש דו"ח טכני מ-Telos Energy ו-GridLab ובליווי דוח מדיניות מאת Energy Innovation מתאר כיצד המדינה יכולה לעמוד באתגר זה.

גישה חדשנית

הדו"ח הטכני מספק מתודולוגיה חדשה שתסייע לקובעי מדיניות להעריך במהירות תיקי משאבים עתידיים רבים והנחות להבטחת רשת אנרגיה נקייה עתידית. על ידי הכללת תרחישים ורגישויות הבוחנים מהימנות תוך שימוש בפרטים כמו נתוני רוח ושמש לפי שעה המותאמים לנתוני ביקוש שעתיים במשך שמונה שנים אפשריות ברחבי מערב ארה"ב, מעצבי מודל יכולים להשוות את היתרונות של תיקי משאבים שונים במהירות יחסית ובעלות נמוכה.

לאחר מכן, קובעי המדיניות יכולים לראות כיצד כל תיק עושה את השימוש היעיל ביותר בנתח 75% שלו במשאבים מתחדשים לאורך שנים שונות: מזעור דברים כמו הפסדי סוללה הלוך ושוב, שימוש מרוכז במשאבי גז במדינה ותלות יתר בשכנים כאשר הם אזוריים הביקוש גבוה.

הדו"ח הטכני גם מדגים "תנאי לחץ" עיקריים שעלולים לאיים על האמינות, כגון צריכת חשמל נמוכה עקב בצורת, הגבלות יבוא, פרישה של מפעלי גז, פרישה של מפעלי פחם במדינות שכנות, ומצא שכל תיק חשמל נקי של 85% הוא אמין. במיוחד, המדגמים דימו את תנאי מזג האוויר החמים שגרמו להפסקות חשמל באוגוסט 2020 ומצאו שלמערכת חשמל נקייה של 85% תהיה אספקת חשמל מספקת באירוע דומה.

אופטימיזציה ללוח זמנים שאפתני של פריסה

גישה חדשנית זו בולטת במיוחד כאשר בוחנים את ההאצה הפורצת דרך בבניית אנרגיה נקייה הדרושה למדינה כדי להשיג או לחרוג מהיעד השנתי של 80% חשמל נקי לשנת 2030. מודל תיקים שונים מאפשר לקובעי מדיניות לשקול פשרות חשובות - כמו תפקיד האמינות של אחסון סוללה , גז וייבוא ​​מספקים למערכת מבוססת בעיקר שמש ורוח, וכיצד זה משתנה כאשר מוסיפים לפורטפוליו משאבים עקביים יותר כמו גיאותרמית ורוח ימית.

בחינת ביצועי האמינות של תיקי משאבים שונים תחת גורמי לחץ מרכזיים מעצימה רכש יעיל יותר לאחר שהתיקים המוצעים עברו את כל חישוקי הרגולציה.

מקרה לדוגמא: תיק "מגוון המשאבים" של הדו"ח הטכני המוצג לעיל מפחית את הצורך לבנות כמה שיותר חוות רוח סולאריות וחוות רוח יבשתיות, מקצץ הפסדי אנרגיה הלוך ושוב מאחסון סוללות אופניים ומסתמך פחות על תחנות כוח של דלק מאובנים לצורך אמינות. היא עושה זאת על ידי הכללת משאבי רוח וייצור גיאותרמית חדשים משמעותיים, המייצרים חשמל בצורה עקבית יותר ומשלימים אנרגיה מתחדשת אחרת, אך עם מחיר גבוה יותר. הוספת תגובה משמעותית לביקוש לתמהיל מקזזת את צרכי אחסון הסוללה הגדולים. המודלים של GridLab ו-Telos מדגישים את יתרונות האמינות הלא-עלויות של גיוון משאבים ויכולים להיות כלי רב ערך עבור כל המדינות הפועלות לקראת יעדי חשמל נקי.

כסוכנויות אנרגיה בקליפורניה ומפעילת הרשת שלה CAISO להמשיך ליישם סדר היום של מדיניות האנרגיה הנקייה של המדינה, עליהם לשלב את הגישה החדשנית של הדו"ח הטכני להערכת מערך רחב יותר של תיקים תוך המשך שיתוף הפעולה ההדוק בנושא אמינות ורכש שהם הציגו מאז גלי החום באוגוסט 2020.

מאמצים ספציפיים לתכנן פריסה עתידית של רוח ימית ולהורות ישירות על רכישת משאבי ייצור מגוונים יותר כמו מקורות מתחדשים נקיים (בדרך כלל גיאותרמית) ואחסון לאורך זמן יכולים להיות שימושיים, אבל הדוחות מצביעים על איך זה יכול להיעשות בצורה אורגנית ושקופה יותר. סוג זה של ניתוח ישלים את הניתוח האחרון של ה-CPUC שאיפות מוגברות בתכנון משאבים וב-CAISO מרחוק הראייה החדש תחזית שידור ל-20 שנה.

עתיד שוויוני יותר מרשת נקייה יותר

מעבר שוויוני של חשמל נקי תלוי בהשקעה וביצירת שווקים לרווחיות כלכלית תיקי אנרגיה נקייה שעוזרים לפרוש יחידות גז טבעי הפוגעות בקהילות המוכות ביותר בזיהום בקליפורניה. מעבר צודק עבור קהילות מושפעות כולל גם הגברת חוסן הקהילה, בניית משאבים נקיים עם יתרונות תעסוקתיים וכלכליים, ושימוש בייעוץ מקומי בבחירת השקעות חדשות.

התרחישים המרובים של המחקר הטכני מצאו כי הרשת של המדינה תהיה אמינה גם לאחר פרישה של 11.5 ג'יגה וואט (GW), או כשליש מיכולת הגז הקיימת של קליפורניה. אף על פי שמעבר לתחום המחקר הטכני, דוח המדיניות הנלווה ממליץ לתעדף מפעלי גז פורשים הממוקמים בקרבת או ביישובים מוחלשים לא יאוחר מ-2030, תוך איפוס התלות של המדינה בגז בהקדם האפשרי. סוכנויות מסוימות, כולל ה-CPUC, עשו התקדמות מסוימת עם הכלה וצדק סביבתי, אבל עצרו את המאמצים לפרוש גז להראות שיש עוד עבודה לעשות.

סוכנויות מדינה וקובעי מדיניות חייבים להתמקד בגורמים השורשיים לשימוש מתמשך בגז טבעי בקליפורניה ולפתח תוכנית להפסקת ההדרגה שלו. הדבר כרוך בבחינה מחודשת כיצד תיקי אנרגיה נקייה חדשים, ושימוש במשאבים בצד הביקוש יכולים להחליף את הגז הטבעי במתן ערך מהימנות ברמה המערכתית וברמה המקומית.

מתכננים צריכים להכפיל את גיוון המשאבים

באמצעות תובנות מהמחקר הטכני, דוח המדיניות מראה כיצד מערך מגוון יותר של משאבים נקיים יכול לספק יתרונות משמעותיים עוד יותר לרשת המשתנה במהירות של המדינה. יתרונות אלו כוללים צרכי שימוש בקרקע והולכה מופחתים, הגברת היתכנות להגיע ליעדי חשמל נקי, השפעות נמוכות יותר על קהילות מוחלשות והגברת החוסן.

גיוון משאבים יכול לבוא בצורות רבות: משאבי אספקה ​​(למשל רוח ימית, גיאותרמית או שמש מבוזר), מיקום משאבים (מיקומים שונים יכולים לספק פרופילים משלימים), גמישות דרישה ותיאום הדוק יותר עם מדינות שכנות. המחקר הטכני מראה כי חשמל מיובא מהשכנים הללו ממלא לעתים קרובות תפקיד מפתח באיזון הרשת. בהתחשב בממצא המחקר שעתודות כוח זמינות ברחבי המערב כאשר קליפורניה זקוקה לכך, תיאום הדוק יותר יאפשר לקליפורניה לסמוך על שכנותיה ביתר ביטחון.

מעבר האנרגיה הנקייה המואצת של קליפורניה היא הזדמנות

להתקדם עם שינוי האנרגיה הנקייה של קליפורניה מספקת שפע של אתגרים להמשך שמירה על האורות דולקים, כמו איך להמשיך לבנות תשתית חדשה, יצירת קשר עמוק יותר עם צרכני החשמל כדי לפתוח משאבים מבוזרים, והבנת ההשלכות של התלות במשאבים חדשים כמו סוללות המספקות כוח בדוחק אבל צריך להיטען מחדש.

עם זאת, השינוי הזה מציע גם הזדמנויות מדהימות באמצעות תכנון ומדיניות חכמים יותר כמו מאבק בשינויי האקלים, שיפור איכות האוויר בקהילות מוחלשות, אימוץ גישות חדשניות להערכת השילוב היעיל ביותר של משאבי חשמל נקיים, יצירת זירה לפריחה של כל מיני חדשנות טכנולוגית. , ובניית רשת עמידה יותר שתהווה מודל למדינות ומדינות אחרות.