到目前为止,战后德国还从未发生过这样的停电。但是,一旦发生,根据持续时间和规模,将给社会带来严重后果:仅仅几个小时后,死亡和受伤率就会上升,因为由于手机没电,无法联系救援服务或警察。可以为婴儿准备的食物是有限的。仅仅几个小时后,还可能造成相当大的经济损失(例如由于生产停工)。医院配有电池和/或柴油发电机的应急电源,可以在短时间内弥补断电。然而,超过 24 小时后,大多数医院只能部分运行,患者必须转移到可以维持更长时间电力供应的医院。
● 目前,澳大利亚约 40% 的电力来自太阳能、风能和水力发电。这一数字在过去六年中翻了一番。● 澳大利亚能源市场运营商 (AEMO) 告诉我们,大规模太阳能和风能加上储能(大型电池和水力发电),可以全天候供电。● 根据联邦政府的计划,到 2030 年,可再生电力的占比将达到 82%。● 澳大利亚的每个州和领地都在取得进展,例如昆士兰州 50% 的家庭拥有屋顶太阳能;南澳大利亚州、塔斯马尼亚州和澳大利亚首都领地均有超过 70% 的电力来自可再生能源。● 与我们目前对少数大型燃煤发电机的依赖不同,我们正在建设的可再生能源电网将由数百个风能和太阳能发电场供电,通过输电线路连接起来,并由大型电池和抽水蓄能等储能系统提供支持。
当发生不可预见的停电威胁时,网格当局在实施大规模削减之前只有几个小时来平衡供求。这些情况需要迅速和非常规的行动。我们确定了最近的二十种事件,政府和网格当局最后一刻提出了节约电力的要求,包括在加利福尼亚,德克萨斯州,俄克拉荷马州,东京和艾伯塔省举行的活动。我们检查了这些最后一刻的上诉及其有效性的组成。谁提出了请求?哪些媒体用于传达消息?消息的内容和音调是什么?最后,有什么影响?,我们在俄克拉荷马州和德克萨斯州进行了社交媒体的内容分析,以评估客户对保护请求的反应情感。我们表明,其中一些请求成功地减少了需求(有时在几分钟之内),并阻止了广泛的中断。
封面:MartinLisner 的“燃煤电厂”,来自 Getty Images via Canva 关键发现 3:Monkey Business Images 的“忧心忡忡的老年夫妇”,来自 Canva 关键发现 4:serts 的“可再生能源系统工程”,来自 Getty Images via Canva 关键发现 5:新南威尔士州中央海岸的 Waratah 超级电池,来自 Consolidated Power Projects。
摘要 全球向清洁可再生电力转型的批评者认为,不存在以风能或太阳能为主导的电网,太阳能和风能的变化会导致停电。本文使用来自世界第五大经济体的数据表明,从 2024 年冬末到夏初的 116 天中,风能-水能-太阳能电力供应超过加州主电网需求的 100% 时,创下了 98 天的记录,平均(最多)为 4.84(10.1)小时/天,没有发生停电。与 2023 年同期相比,2024 年太阳能、风能和电池产量分别增长了 31%、8% 和 105%,化石气体使用量估计下降了 40%。电池将多余的太阳能转移到夜间,满足了高达约 12% 的夜间需求。风能-水能-太阳能不是加州电价高昂的原因;相反,大多数风能-水能-太阳能满足电力需求比例较高的州,电价较低。因此,数据支持模型:可靠的风能-水能-太阳能主导电网似乎是可行的。关键词:电网平衡;100% 可再生能源;太阳能;风能;电池术语:BTM 电表后 CAISO 加州独立系统运营商 CSP 聚光太阳能 LCOE 平准化电力成本 PG&E 太平洋天然气和电力公司 PV 光伏 SB100 加州参议院第 100 号法案 WECC 西部电气协调委员会 WWS 风能-水能-太阳能
幸运的是,我们手头有工具可以负责任地减少对昂贵且有风险的化石燃料的过度依赖,同时降低客户的电费。提交给爱荷华州公用事业委员会的分析显示,如果 MidAmerican Energy 在 2030 年前关闭所有燃煤电厂,并用 2,060 兆瓦的太阳能、740 兆瓦的储能和 2,000 兆瓦的风能、能源效率和需求响应取而代之,那么爱荷华州居民可以节省近 12 亿美元。这是因为继续运营这些电厂的成本高于建造可再生能源来取代它们。这还没有考虑到新清洁能源带来的经济发展效益,包括创造就业机会、为农民和土地所有者增加收入以及吸引那些寻求使用清洁能源生产产品的公司。
Jay Zarnikau, Research Fellow, Department of Economics COMMITTEE MEMBERS Contributing Authors Ning Lin, Chief Economist, Bureau of Economic Geology Additional Members Erhan Kutanoglu, Associate Professor, Operations Research and Industrial Engineering, Department of Mechanical Engineering Benjamin Leibowicz, Assistant Professor, Operations Research and Industrial Engineering, Department of Mechanical Engineering Dev Niyogi, Professor, Department of Geological科学; LBJ公共事务学院教授,民用,建筑和环境工程系教授;能源研究所Surya Santoso主任,电气和计算机工程系教授David Spence,法学院贝克·鲍斯(Baker Botts)法学主席; Professor, Department of Business, Government, and Society Stathis Tompaidis, Professor, Department of Information, Risk and Operations Management, and by courtesy, Department of Finance Hao Zhu, Assistant Professor, Department of Electrical and Computer Engineering OTHER CONTRIBUTORS Erik Funkhouser, Director for Research Coordination and Partnerships, Energy Institute Brent Austgen, Graduate Research Assistant, Operations Research and Industrial Engineering Program, Department of Mechanical Engineering
储能可用于解决短期内供电间歇性问题,因为电池可以储存电能(包括风能或太阳能产生的电能),然后将储存的电能(包括可持续产生的电能)出售(或“交易”),供需求过剩时使用。储能还可用于降低由于风能、太阳能和其他间歇性电源越来越多地融入全球电力基础设施而导致的电压降低和停电风险。将大量间歇性能源引入电网会影响可用电力的质量,从而影响电网的稳定性。电池储能已被证明是一种非常合适的工具,可以提供必要的系统稳定性,避免停电(通常由电压浪涌引起)并管理其他电能质量问题。
