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加州州长杰里。布朗已经签署了新法律要求的电力消耗不会导致碳排放到2045年。
他还颁布了一项行政命令会进一步:它要求加州“实现碳中立”,不只是在2045年发电。在一起,这些步骤编纂加州的持续转变远离依赖化石燃料的能源。这项工作自2011年以来一直增加,当布朗签署另一个法律承诺派生的状态三分之一的能源来自可再生能源如风能和太阳能到2020年,不包括大水电站。
基于30多年的研究相关的太阳能我的评估,加州可以满足法律的雄心勃勃的目标,只要它继续实施项目,鼓励可再生能源的迅速扩张。
一个有潜力的行业
新法律实际上设置多个目标而不是一个。它要求加州画一半的电力来自可再生能源,到2026年,这一份额在2030年将上升至60%。
采取下一个步骤,而不是要求所有的权力都可再生,州议员们建立了一个100%的“零碳”的目标。他们没有定义这个词,但它是理解为包括风能、太阳能、大型水电站,和其他电力来源不产生二氧化碳。
太阳能和风能电力从2010年的3%增加到2017年的18%在加州,超过之前的国家目标,很大程度上是因为太阳能价格急剧下降近年来。
开放范围广泛的技术使会议2045年的目标更容易,并允许州参议员凯文·德莱昂原始票据的作者,积累广泛支持该法案。
事情站在2017
大约56%的2017年加州电力产生来自不排放碳的来源。所说的超过一半在2045年向新目标。
然而,峡谷的植物最后,加州的核电站,定于在2025年退役,没有其他反应堆正在进行中。这个闭包将取消8.7%的无碳电力来自核能。
几乎所有的剩余44%的电力是目前产生的燃烧天然气,几乎没有来自煤炭。完全零碳需要淘汰的天然气发电厂。
风能和太阳能,其他选项包括地热,小型核反应堆,二氧化碳封存。
一个怪癖这项立法是,它只处理大规模储能能力。它不会阻止私人电力设施如柴油发电机一个农民可以使用泵水。也不计算由房主的屋顶太阳能电池板发电。
当太阳照耀
并发症之一是国家的能源组合可以变化很大,甚至从一个小时到下一个。
考虑发生在2018年4月8日为例。那是一个周日通常晴朗的和有风的,相对较低的电力需求。晚上,大约40%的电力来自可再生能源。但那天中午,超过80%来自可再生能源包括大规模水力发电。
如果从这些可再生能源发电量大约翻了一倍,,我估计是必要的,以满足2045年的目标,权力可以在中午将大大超过对电力的需求。
这一挑战转变。
在2018年7月24日和7月25日,加州人被要求自愿使用更少的电力5点和9点之间,以避免停机,因为炎热的天气。价格飙升逾10倍,有助于保持需求的供给。
在那些日子里,可再生电力从未见过一半的电力需求。
平衡
由于这种程度的变异性,依赖可再生能源需要充足的能量储存在基于网格技术和大投资。
今天,预期的电力需求平衡的独立系统运营商,一个实体控制电网的流动并选择可用的定价的电力来源。
泵送水电存储,从水注入水库发电,是国家最常见的形式存储。而有限与大型水坝的位置,这样可以增加存储的能量在加州,最近提出了胡佛水坝。
大锂离子电池正变得越来越便宜,现在开始被部署在吗公用事业规模。电池和太阳能价格下降时,它可能成为吸引从电网断开和使用太阳能发电系统由电池和存储。
降低电池成本也刺激了更多的销售电动汽车。理想情况下,这些车辆可能带电的时候电力丰富和廉价。到2045年,我相信他们可以帮助使电网更加稳定。
其他选项变得可用。一个例子是大规模储能压缩空气存储,能量存储为压缩空气。
和越来越多的兴趣太阳能电厂从阳光的热量和发电使用高温存储太阳下山后继续发电。
的加州大学默塞德和许多其他批发电力客户正在攒钱使用蓄热器。他们寒冷水当利率很低时,使用空调的冷冻水电价很高。
回旋的余地
因为加州的新法律不要求每瓦特在加州境内生成,公用事业公司可以继续购买电力从附近的州,只要验证它的起源是符合新的法律的要求。
因为法律没有定义“零碳”,它提供了灵活的国家如何实现新的目标。
例如,加州将允许继续操作时天然气发电厂输出加上购买的可再生能源证书,额度可再生电力的一代可以出售从实用程序生成太阳能或风能。
这些学分通过几种安排出现。也许最常见的是通过屋顶太阳能系统。小型太阳能2017年加州提供约5%的电力。它可能会因为成长加州太阳能电池板在大多数新房的授权,从2020年开始。
在评估了2045年的零碳目标是否现实,值得考虑,太阳能已经多年速度远远超过预期由于技术进步,政府政策,如加利福尼亚的新法律,市场力量和公众对可再生能源的需求。
莎拉·默瑟是一个材料科学与工程教授,加州大学默塞德。这篇文章最初发表在谈话的内容。
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6个评论
一个可实现的目标。
重要细节,泵送水电存储是一个很好的一个利用,太阳能对应于大部分的交流使用,一些事情从智能水加热电池需求管理将帮助工作。
在结束其对太阳能/风能和存储解决他们的可变性。
加州(美国)与大多数的季节性高峰光伏和风力峰值都发生在暖和的月份,冬天在他们的极限。
https://www.eia.gov/todayinenergy/detail.php?id=20112
主要解决季节性空间热负荷问题不是单单靠需求反应或短期存储。除了智能负载管理也需要…
答:巨大的存储容量
B:过度建设可再生能源和减少浪费的输出
C:更好的融入本文从网格市场(CAISO有点坐落,受制于CA监管环境)和其他地区建设更多的传播能力。
最经济的解决方法可能会结合“以上”。
我基本上同意你的意见
我不知道关于季节性高峰。但你是正确的处理需要大量的产能过剩处理程序,我也同意,需求管理只能做这么多。我在读Vox的文章缩减不害怕,一个概念,我不同意它但它展示人们正致力于未来的问题虽然我认为解决方案必须通过发现和创新。
https://www.vox.com/energy-and-environment/2018/3/20/17128478/solar-duck-curve-nrel-researcher
我最近看网格在澳大利亚,与南澳大利亚100%的可再生能源的目标工作。他们有一个巨大的风,接近峰值电网使用,但由于其间歇性他们50%净可再生能源(其余会见了气体)。他们经常超过100%可再生在短时间内,有时候半天或多个国家广泛,甚至超过100%,通常在晚上,但每当需求相对较低的日常周期和风操作在非常高的能力因素。他们120%的风力为整个国家一段时间在过去的一周是非常有趣的。
实时能源的来源,没有历史数据
https://reneweconomy.com.au/nem-watch/
所以他们在未来几年可能达到零很容易,但只因为他们是大电网的一部分可以吸收他们的生产过剩,而不是可再生普及率接近100%。和零不会整个国家电网工作一旦接近100%的可再生能源。
我记得在什么地方读第一个60 - 80%的碳免费电力并不难但是其余将越来越难以实现。
有一个特斯拉太阳能/电池系统在一个岛上,电池3天,可以充电6小时(如果我记忆数字正确)。它必须有很高的缩减,但显然老柴油系统便宜多了。
我很清楚澳大利亚的故事(RenewEconomy博客后多年),包括AEMO市场设计缺陷和政治斗争。屋顶太阳能要便宜得多(每瓦特安装和更好的输出)比在加州,和零售电力定价在CA也超过50%。
澳大利亚真正缺乏(和加州不)是一致的政策支持,使他们能够向正确的解决方案。改变政府政策导致疯狂的夜班,有时只是制定政策漂流(因为它是在当前政府在Oz)下的AEMO奥黛丽Zibelman有权愿景和方向,但不正确的法规或政策支持结构。澳大利亚没有存储授权,但他们足够高电价,私人投资者和政府可以让金融案例存储和可再生能源,尽管联邦政府未能通过。澳大利亚一次碳税,现在他们不,和饲料在关税和其他政策措施改变每一个政府,即使执政党不。
一致性的缺乏使得第三方金融家观望,但高油价推动转向可再生能源。古普塔不够愚蠢的支付将网格率为不可靠的电力支持炼钢时他的组织有足够的资金来建立自己的可再生能源和存储为一个较低的成本逐步降低,甚至在多余的电力生产赚钱(现在)。
塔斯马尼亚拥有大量水电容量和计划的100%可再生能源利用抽水蓄能散装储存,所有没有太多来自中央政府的指导。塔斯马尼亚岛和南澳大利亚之间传输容量是目前主要的升级,和SA将能够利用塔斯马尼亚存储限制缩短一样,丹麦使用挪威水电资源过剩时不能直接出口欧洲其他地区。
新泵送水电不是非常便宜(Snowy-2在澳大利亚的经济不是一个扣篮),光伏和风力得到便宜,缩减得到便宜。但更好的利用现有的资产可以很便宜,如果不完全是免费的。加州目前无法得到充分利用更广泛的评述互连(由于内部CA的实施条例),这将需要很长一段时间来解决短期和季节性能源赤字和紧缩问题。
模拟使用历史气象数据对PJM网格控制区域显示,100%可再生能源需要更少的存储(和更少的缩减)只有80%的可再生能源,和提高输电线路相邻网格可以降低,进一步改进。(与CA的季节性输出风能和太阳能是至少有点complemenary。)输电线路并不便宜,但它们更便宜比大多数长期存储方案,这几乎肯定将是一个解决方案的一部分,和其他地方。
你显然知道澳大利亚的东西;
澳大利亚塔斯马尼亚想成为电池和它的一个好机会。一般来说澳大利亚可能会需要更少的存储然后大多数国家,因为他们的巨大的水能资源作为存储。我常看到500 mw或更多的被用于泵送水电存储,现在在新南威尔士州200兆瓦。
我刚读了这篇关于碳剥离,如果削减能源使用将利用废弃资源假设技术实现了自己的承诺(大)
https://cleantechnica.com/2018/10/05/carbon -工程索赔直接-空气-捕获- - -碳成本低于- 100 - / - ton/
虽然我觉得很有意思,你说100%需要更少的存储和缩减80%
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