據外媒2月2日報道,電網引發森林火災的危險迫使加州公用事業公司投資數十億美元加固和監控電網,并實施影響多達數十萬客戶的電網停電措施,以降低電線引發火災的風險。
這是Northern California 公用事業公司提出的一系列微電網可實施性計劃之一,公司因為忽視電網維護,引發了加州迄今為止最致命的森林火災。公司因此也受到了嚴格的審查,并在大火后破產。過去兩年,PG&E還進行了范圍最廣的停電計劃,以防止更多火災。
但與PG&E和該州其他投資者所有的公用事業公司正在探索的并網備用電力系統不同,遠程電網計劃將完全取消輸電線,取而代之的是獨立的太陽能發電系統、電池和小型發電機。
對于極少數的客戶來說這是具有成本效益的方案,因為服務于他們的是一段相對較長的跨越高度火災威脅地帶的輸電線路。但在某些罕見的情況下,公用事業公司擁有的、基于電費的現場供電方案不僅對這部分客戶來說更安全、更可靠,而且比PG&E客戶的替代方案更經濟。
PG&E綜合電網規劃與創新總監Quinn Nakayama在1月份的一次采訪中解釋說,這是因為,加固高風險輸電線,在它們被強風或風暴摧毀后更換它們,甚至在它們長達數十年的壽命內進行維護的成本,最終很可能會高于安裝和維護替代它們的偏遠地區電力系統的成本。
偏遠地區微網如何解決經濟問題
他指出,購買電力以彌補現場就地太陽能發電、電池和小型發電機的成本將遠遠高于現有輸電線的電力服務成本。但是,如果PG&E能夠將現場就地系統的成本作為更昂貴的電網投資的替代方案,它可以為這些客戶提供與他們通常支付的費用相當的電費計劃。
他指出,這種方法還將現場就地電力系統歸類為配電資產,而不是發電資產,這避免了限制公用事業發電資產擴張所涉及的復雜法規。這些系統將只為少數總負荷不超過20kW的客戶提供服務,這也有助于將潛在地點限制在那些足夠小、可以由相對較小的太陽能電池板提供服務的地方。
PG&E向California Public Utilities Commission提交的提案將首先更換為兩個地點服務的三條電線,第一個地點位于內華達山脈山麓,第二個地點位于加州中部的卡里佐平原地區。但Nakayama表示,該公用事業公司今年可能會投資高達650萬美元在四到八個項目上。它還確定了另外數百個可能適合實施類似方案的地點。
考慮到與電網供電相比,安裝足夠的太陽能光伏、電池和發電機以全天候服務于負荷的成本相對較高,這種方法適用于負載較小的地點。它還需要一個新的電費結構來管理涉及的特殊情況,比如規定如果客戶增加電動汽車等大型新負載,電費可能會受到怎樣的影響,而現場系統的設計并不能處理這些負載。
偏遠地區微電網和替代方案結構的局限性
在防火停電期間,一次對社區進行數小時或數天的備電需要不同的技術組合,這些技術還可以在電網啟動和運行的絕大多數時間內經濟高效地提供服務。還需要監管結構,以便在公用事業公司、私人微電網開發商和他們所服務的社區之間分享這些系統的成本和收益。
PG&E和該州其他投資者所有的公用事業公司正在合作一項2億美元的計劃,以支持社區微電網滿足這些需求,盡管這將需要數年時間來開發。
目前,PG&E正在使用數百MW的移動式柴油發電機,在大范圍的防火停電期間,這些發電機可以從一個地點移動到另一個地點,以氫化植物油為燃料,以減少排放。
PG&E計劃在其偏遠地區微電網中安裝使用丙烷燃料發電機,以確保他們的全天候運營將有低成本和普遍可用的燃料供應。隨著太陽能和電池的成本繼續下降,隨著化石燃料的替代品變得更具成本效益,更清潔的替代品可能會取代它們,以使它們的增長與加州積極的脫碳目標保持一致。
根據支持者的說法,這些相同的技術和經濟需求應該會在未來幾年使電網集成微電網變得越來越劃算。加州法律指導CPUC制定支持第三方微電網商業化的電價,開發商一直在要求更快的行動,使其成為該州保護電網免受氣候變化影響(包括增加森林火災風險)的更核心部分。
倡導組織Vote Solar的電網整合主管Ed Smeloff在談到PG&E的偏遠地區電網計劃時表示:“隨著規模擴大,我認為政策制定者有必要考慮不同的角色和責任。與公共安全斷電的長線路相比,使用偏遠地區微電網的可靠性可能更高。”