როგორ ინარჩუნებდა სუფთა ენერგიას კალიფორნიის შუქი ისტორიულად ექსტრემალური სიცხის ტალღის დროს

კალიფორნიის ელექტრო ქსელი ორი გარდაუვალი ტენდენციის წინა პლანზეა: განახლებადი ენერგიის დიდი რაოდენობით დამატება და კლიმატის ცვლილების შედეგად გამოწვეული უკიდურესი სიცხის დაძლევა. სექტემბრის ორკვირიანმა სიცხემ, რომელმაც სახელმწიფო ააფეთქა "ყველაზე ცხელი და გრძელირეკორდულმა ტემპერატურამ კალიფორნიის ქსელი ექსტრემალურ გამოცდაზე დააყენა - მაგრამ ელექტროენერგიის რეკორდული მოთხოვნის მიუხედავად, განათება ჩართული დარჩა.

მაშ, როგორ მოახერხა სახელმწიფომ, რომელსაც აქვს ამერიკის ყველაზე ამბიციური განახლებადი ენერგიის განლაგების მიზნები, თავიდან აიცილა ჩაქრობა ქვეყნის ისტორიაში ერთ-ერთი ყველაზე ექსტრემალური სიცხის ტალღის დროს?

პასუხი შეიძლება ირონიულად მოგეჩვენოთ - კალიფორნიამ გაუძლო ამ ისტორიულ სიცხეს, რადგან მასში გამოყენებული იქნა სუფთა ენერგიის ტექნოლოგიები, როგორიცაა ქარი, მზის, ბატარეის შენახვა და მოთხოვნაზე რეაგირება. ვინაიდან შტატი 100 წლისთვის 2045%-ით განახლებადი ენერგიისკენ მიისწრაფვის, ხოლო უფრო ცხელი და მშრალი მომავლის დაგეგმვას, სადაც ექსტრემალური ამინდი ნორმაა, კალიფორნიის ქსელის მდგრადობის გამოცდილება წარმოადგენს გეგმას სხვა შტატებისთვის.

Energy Innovation-ის კომუნიკაციების დირექტორი სილვიო მარკაჩი ესაუბრა GridLab-ის აღმასრულებელი დირექტორი რიკ ო'კონელი იმის შესახებ, თუ როგორ აიცილეს ბატარეები, განახლებადი ენერგიის წყაროები და მომხმარებლებმა გამორთვა - და როგორ შეუძლიათ სახელმწიფოებმა დაამატონ სუფთა ენერგიის ტექნოლოგია, რათა გაზარდონ ქსელის მდგრადობა კლიმატის ცვლილების ფონზე.

კითხვა: კალიფორნიამ დაამატა ბატარეის ტევადობის მნიშვნელოვანი რაოდენობა ბოლო წლებში ქსელის საიმედოობის გასაუმჯობესებლად. რა როლი შეასრულეს მათ განათების შენარჩუნებაში და შეასრულებენ თუ არა უფრო დიდ როლს წინსვლაში?

ბოლოდროინდელმა სიცხემ აჩვენა, რომ ბატარეის ბატარეის ბატარეის საცავი დიდი რაოდენობით მოვიდა კალიფორნიაში. 2020 წელს, სახელმწიფოს ჰქონდა მხოლოდ 250 მეგავატი ბატარეები დაყენებული თავის ქსელში, მთლიანი ქვეყნის მასშტაბით 52 გიგავატი (GW) პიკური დატვირთვიდან. გასული კვირის სითბოს ტალღის დროს კალიფორნიას ჰქონდა 3.2 გიგავატზე მეტი ბატარეა, რომელიც მხარს უჭერდა ქსელს, რაც უფრო მეტი სიმძლავრეა, ვიდრე Diablo Canyon ატომური ელექტროსადგური. ეს ბატარეები, როგორც წესი, უზრუნველყოფს ოთხი საათის ენერგიას, ასე რომ, ეს არის 150-ჯერ მეტი ენერგია მხოლოდ ორი წლის წინ. ბატარეებმა გადამწყვეტი როლი ითამაშეს ქსელის მუშაობის შენარჩუნებაში და მათ გარეშე ჩვენ განვიცდით მოძრავი გამორთვა.

კალიფორნიის ქსელს აქვს ყველაზე დაინსტალირებული ბატარეის სიმძლავრე დაყენებული მსოფლიოს ნებისმიერ ქსელთან შედარებით, და შეერთებული შტატები ხელმძღვანელობდა გლობალურ ინვესტიციას ბატარეის ბატარეის შენახვაში, გასულ წელს ინვესტიციების თითქმის ნახევარით. ენერგიის შენახვაში ინვესტიციებით სახელმწიფომ გაზარდა მდგრადობა ექსტრემალური ამინდის მიმართ.

მაგრამ ეს მხოლოდ დასაწყისია - უფრო და უფრო მეტი ბატარეა შემოდის ონლაინ კალიფორნიაში. ამ წლის დასაწყისში კალიფორნიის კომუნალური მომსახურების კომისიამ გამოაქვეყნა თავისი სასურველი სისტემის გეგმა, რომელიც მოიცავს 15 გიგავატ ახალ საცავსა და მოთხოვნაზე რეაგირების რესურსებს, რომლებიც უნდა დამონტაჟდეს 2032 წლისთვის. 90 გვტ-ზე მეტი ბატარეა შემოთავაზებულია კალიფორნიის ISO-ს ურთიერთდაკავშირების რიგში, რაც აჩვენებს ძლიერ კომერციულ ინტერესს ბატარეის შენახვის მიმართ. ბატარეები იქნება გადამწყვეტი რესურსი კალიფორნიის სუფთა ენერგიის ამბიციური მიზნების შესასრულებლად, რაც უზრუნველყოფს საკმარის მტკიცე სიმძლავრეს ქსელის მუშაობის შესანარჩუნებლად მზის ან ქარის ენერგიის გარეშეც კი.

კითხვა: როგორც ჩანს, მომხმარებლებმაც ითამაშეს თავიანთი როლი, პასუხობდნენ ტექსტურ გაფრთხილებებს ენერგიის დაზოგვის მიზნით. როგორ უყურებთ ამ შედეგს და რა არის უფრო დიდი როლი მოთხოვნის პასუხმა, რომელსაც შეუძლია ხელი შეუწყოს სანდოობას?

მოთხოვნაზე რეაგირება, სადაც მომხმარებლები ამცირებენ მათ გამოყენებას ნებაყოფლობით ან კომპენსაციის საშუალებით, გადამწყვეტ როლს თამაშობს ქსელის საიმედოობაში და წარმოადგენს საკვანძო სამშენებლო ბლოკს რესურსების პორტფელის მიწოდებისა და მოთხოვნის დაბალანსებაში. ექსტრემალურ შემთხვევებში, როგორიცაა გასულ კვირას სიცხის ტალღა, ქსელის ოპერატორებს ყოველთვის არ აქვთ საკმარისი ონლაინ გენერაცია დატვირთვის დასაკმაყოფილებლად. სინამდვილეში, ქსელების უმეტესობა გეგმავს მცირე რაოდენობის გათიშვას, რადგან ძალიან ძვირი ჯდება მუდამ დატვირთვის დაკმაყოფილების დაგეგმვა.

სამშაბათის არაჩვეულებრივი ტექსტური გაფრთხილება, რომელიც სთხოვდა მომხმარებლებს შეემცირებინათ ელექტროენერგიის მოთხოვნილება, წარმატებული იყო მუდმივი გამორთვის თავიდან აცილების მიზნით - მას თითქმის მაშინვე მოჰყვა მოთხოვნის დაახლოებით 2 გიგავატი ვარდნა. მაგრამ ასეთი მექანიზმი მუშაობს მხოლოდ შეზღუდულ სიტუაციებში და არ შეიძლება გამოიძახოთ წელიწადში ერთხელ ან ორჯერ.

იდეალურ შემთხვევაში, კალიფორნია გააძლიერებს მოთხოვნაზე რეაგირების პროგრამებს, სადაც მომხმარებლები იღებენ ფულს მოთხოვნის შესამცირებლად, ავტომატიზაციის საშუალებით, როგორიცაა ჭკვიანი თერმოსტატები და სხვა ახალი ტექნოლოგიები. ახალი პროგრამა კომუნალური PG&E-სგან დააჯილდოვა მომხმარებლები, რომლებმაც მოთხოვნილება შეამცირეს სითბოს ტალღის დროს 2 დოლარით დაზოგილი ენერგიის ყოველ კილოვატ საათზე. პროგრამაში 1.5 მილიონზე მეტი მომხმარებელი იყო დარეგისტრირებული და ეს საინტერესო მოდელია ქვეყნის მასშტაბით.

კითხვა: განიცადა თუ არა ქსელს რაიმე გათიშვა და თუ ასეა, რა იყო ამ გათიშვის მიზეზი?

ზოგიერთი ლოკალიზებული გათიშვა გამოწვეული იყო სადისტრიბუციო ტრანსფორმატორების გადატვირთვის გამო სიცხის გამო, და ქალაქ ჰელდსბურგმა არასწორად გაიგო ქსელის ოპერატორის საგანგებო დონე და დაიწყო დატვირთვის შემცირება (მოძრავი გამორთვა), სანამ მათ სთხოვდნენ, მაგრამ მთლიანობაში ქსელი კარგად ინარჩუნებდა თავს.

ამინდი შტატისა და დასავლეთის დანარჩენ ნაწილზე გახანგრძლივებული და ექსტრემალური იყო. არა მხოლოდ ცხელი ამინდი ნიშნავს ქსელის რეკორდულ დატვირთვას, ის ასევე ნიშნავს, რომ ტემპერატურის დასჯამ შეიძლება აიძულოს აღჭურვილობა ხაზგარეშე რეჟიმში. ქსელის დამგეგმავებმა უნდა გააცნობიერონ, რომ კლიმატის ცვლილება ისტორიულ ტემპერატურას უკიდურესობიდან ნორმალურამდე უბიძგებს და დაგეგმონ მეტი ამ ექსტრემალური, დასავლეთის მასშტაბით, ხანგრძლივი სიცხის ქარიშხალი.

კითხვა: როგორ დაეხმარა მზის და ქარის გამომუშავებას მიწოდებისა და მოთხოვნის დაბალანსება? შემოვიდა თუ არა კალიფორნიის განახლებადი ენერგიის ინვესტიციები საკმარისად სწრაფად ინტერნეტში, რათა დაიცვან საიმედოობის საჭიროებები?

Solarმზის 3
უზრუნველყოფილია თანმიმდევრული 1313
GW სიმძლავრე კალიფორნიის ქსელს გასულ კვირას დილის 9:00 საათიდან საღამოს 5:00 საათამდე ყოველდღე, მთლიანი მოთხოვნის დაახლოებით მეოთხედია. საღამოს საათები 4:00 საათიდან საღამოს 9:00 საათამდე იყო ქსელის უდიდესი სტრესის დრო, რადგან მზის გამომუშავება მცირდება, მაგრამ მოთხოვნა კვლავ მაღალია. ამ დროს ბატარეები ეხმარებოდა ქსელს, იტენებოდა შუადღისას და იხსნება ადრე საღამოს. სამშაბათს, სიცხის ტალღის ყველაზე ცხელ დღეს და ქსელის ყველაზე დიდი სტრესის დღეს, საღამოს ქარი ძლიერდებოდა და 2.7 გვტ სიმძლავრეს უზრუნველყოფდა.

მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ გასულ კვირას გავუმკლავდით ქსელს ხელუხლებელი, კალიფორნიას არ უნდა ჰქონდეს ასეთი მჭიდრო ზარები მომავალში. სახელმწიფო იბრძვის მეტი მზის, ქარის, ბატარეების დაყენებაზე, ისევე როგორც ტრანსმისია, რათა ყველა ეს ახალი რესურსი ქსელთან დააკავშიროს.

თუმცა, მიწოდების ჯაჭვის გამოწვევებმა, როგორც მზის, ისე ბატარეებით, ბევრი პროექტი გადაიდო, რის გამოც სახელმწიფო მიზნების მიღწევას არ ახერხებს. გარდა ამისა, გადაცემის განვითარების ტემპი არ აკმაყოფილებდა მოთხოვნას, რის გამოც ბევრი პროექტი დგას რიგში, რომელიც ელოდება ქსელთან დაკავშირებას. სახელმწიფოს სჭირდება ყოვლისმომცველი გეგმა ახალი პროექტების განსახორციელებლად და გადაცემის განვითარების ბლოკირების განსაბლოკად, რათა მან შეძლოს სუფთა ენერგიის მიზნების მიღწევა.