California Andal Dapat Mencapai 85% Energi Bersih Pada tahun 2030 Tanpa Risiko Pemadaman – Dalam Perjalanan Menuju Jaringan Bersih 100%

Krisis listrik selama gelombang panas California Agustus 2020 menimbulkan pertanyaan tentang seberapa andal jaringan listrik negara bagian itu dalam mencapai target energi bersih 100% pada tahun 2045.

Tetapi penelitian baru memberikan jawaban yang jelas: California dengan andal dapat mencapai jaringan listrik bersih 85% pada tahun 2030 dengan campuran beragam energi terbarukan dan baterai, permintaan fleksibel, perdagangan dengan negara bagian tetangga, dan beberapa pembangkit listrik yang ada—dengan berbagai asumsi pembangunan dan kemungkinan kondisi masa depan. Ternyata grid yang lebih bersih adalah grid yang lebih andal.

Regulator negara bagian dan pejabat terpilih dapat mencapai langkah penting menuju masa depan energi bersih 100% negara bagian ini melalui tindakan kebijakan yang mempercepat penyebaran beragam energi bersih, mengurangi ketergantungan pembangkitan gas, memberi insentif pada sumber daya sisi permintaan, dan meningkatkan koordinasi perdagangan listrik regional dengan negara bagian tetangga.

Kebijakan untuk maju

California adalah pemimpin internasional dalam mengurangi polusi gas rumah kaca sambil menyediakan daya yang semakin bersih untuk populasi besar dan beragam pengguna listrik – 40 juta orang dan 5 dunia^th ekonomi terbesar. Langkah-langkah efisiensi energi telah menahan konsumsi daya negara total selama bertahun-tahun sementara serangkaian semakin ambisius standar portofolio terbarukan telah mendorong adopsi cepat pasokan energi bersih dari sumber daya terbarukan seperti angin dan matahari.

Ambisi regulator negara telah melihat dorongan baru. Komisi Utilitas Publik California (CPUC) baru-baru ini mengeluarkan perintah pengadaan untuk sumber daya bersih baru dan menyetujui Rencana Sistem Pilihan baru untuk penyedia listriknya yang bertujuan untuk mengurangi emisi gas rumah kaca menjadi 38 juta metrik ton (MMT) pada tahun 2030 dan 35 MMT pada tahun 2032, menciptakan pembangkit listrik bebas emisi sebesar 86% pada tahun 2032.

Tetapi bahkan dengan ambisi yang meningkat ini, California harus berbuat lebih banyak untuk memenuhi tujuannya demi masa depan tanpa karbon yang andal. baru laporan teknikal dari Telos Energy dan GridLab dan yang menyertainya laporan kebijakan oleh Inovasi Energi menguraikan bagaimana negara dapat memenuhi tantangan ini.

Pendekatan baru

Laporan teknis menyediakan metodologi baru untuk membantu pembuat kebijakan mengevaluasi banyak portofolio sumber daya masa depan dan asumsi dengan cepat untuk mengamankan jaringan energi bersih di masa depan. Dengan menyertakan skenario dan sensitivitas yang menguji keandalan menggunakan detail seperti data angin dan matahari per jam yang dicocokkan dengan data permintaan per jam selama delapan tahun yang memungkinkan di seluruh AS Barat, pemodel dapat membandingkan manfaat dari berbagai portofolio sumber daya secara relatif cepat dan dengan biaya rendah.

Para pembuat kebijakan kemudian dapat melihat bagaimana setiap portofolio memanfaatkan secara efisien 75% bagiannya dari sumber daya terbarukan di berbagai tahun: Meminimalkan hal-hal seperti kerugian bolak-balik baterai, penggunaan sumber daya gas dalam negara yang terkonsentrasi, dan ketergantungan yang berlebihan pada tetangga ketika regional permintaan tinggi.

Laporan teknis juga memodelkan "kondisi stres" utama yang mungkin mengancam keandalan, seperti pembangkit listrik tenaga air rendah karena kekeringan, pembatasan impor, penghentian pembangkit listrik tenaga gas, penghentian pembangkit listrik tenaga batu bara di negara bagian tetangga, dan menemukan bahwa setiap 85% portofolio listrik bersih dapat diandalkan. Secara khusus, para pembuat model mensimulasikan kondisi cuaca panas yang menyebabkan pemadaman listrik bergilir pada Agustus 2020 dan menemukan sistem listrik bersih 85% akan memiliki pasokan listrik yang cukup dalam peristiwa serupa.

Mengoptimalkan jadwal penerapan yang ambisius

Pendekatan baru ini sangat menonjol ketika mempertimbangkan percepatan perintis dalam pembangunan energi bersih yang dibutuhkan negara bagian untuk mencapai atau melampaui target tahunan energi bersih 80% untuk tahun 2030. Memodelkan portofolio yang berbeda memungkinkan pembuat kebijakan untuk mempertimbangkan pengorbanan penting—seperti peran keandalan penyimpanan baterai , gas, dan impor menyediakan sebagian besar sistem berbasis matahari dan angin, dan bagaimana hal itu berubah ketika sumber daya yang lebih konsisten seperti panas bumi dan angin lepas pantai ditambahkan ke portofolio.

Memeriksa kinerja keandalan berbagai portofolio sumber daya di bawah tekanan utama memberdayakan pengadaan yang lebih efisien setelah portofolio yang diusulkan telah melewati semua rintangan peraturan.

Contoh kasus: Portofolio “Keanekaragaman Sumber Daya” laporan teknis yang ditunjukkan di atas mengurangi kebutuhan untuk membangun sebanyak mungkin pembangkit listrik tenaga surya dan angin darat, mengurangi kehilangan energi bolak-balik dari penyimpanan baterai bersepeda dan lebih sedikit mengandalkan pembangkit listrik bahan bakar fosil untuk keandalan. Hal ini dilakukan dengan memasukkan angin lepas pantai baru yang signifikan dan sumber daya pembangkit panas bumi, yang menghasilkan daya lebih konsisten dan melengkapi energi terbarukan lainnya, tetapi dengan harga yang lebih tinggi. Menambahkan respons permintaan yang signifikan ke campuran mengimbangi kebutuhan penyimpanan baterai yang besar. Pemodelan GridLab dan Telos menyoroti manfaat keandalan non-biaya dari diversifikasi sumber daya dan dapat menjadi alat yang berharga bagi semua negara bagian yang berupaya mencapai target listrik bersih.

Sebagai agen energi California dan operator jaringannya CAISO terus menerapkan agenda kebijakan energi bersih negara bagian, mereka harus memasukkan pendekatan baru laporan teknis untuk mengevaluasi serangkaian portofolio yang lebih luas sambil melanjutkan kolaborasi erat pada keandalan dan pengadaan yang telah mereka tunjukkan sejak gelombang panas Agustus 2020.

Upaya khusus untuk merencanakan penyebaran angin lepas pantai di masa depan dan secara langsung mengamanatkan pengadaan sumber daya pembangkit yang lebih beragam seperti energi terbarukan yang bersih (biasanya panas bumi) dan penyimpanan jangka panjang dapat bermanfaat, tetapi laporan menunjukkan bagaimana hal ini dapat dilakukan secara lebih organik dan transparan. Jenis analisis ini akan melengkapi CPUC baru-baru ini ambisi yang meningkat dalam perencanaan sumber daya dan CAISO baru yang berpandangan jauh ke depan prospek transmisi 20 tahun.

Masa depan yang lebih adil dari jaringan yang lebih bersih

Transisi listrik bersih yang adil bergantung pada investasi, dan penciptaan pasar untuk ekonomi yang layak portofolio energi bersih yang membantu menghentikan unit gas alam yang merugikan komunitas California yang paling terbebani polusi. Transisi yang adil bagi masyarakat yang terkena dampak juga mencakup peningkatan ketahanan masyarakat, membangun sumber daya bersih dengan manfaat pekerjaan dan ekonomi, dan menggunakan konsultasi lokal dalam memilih investasi baru.

Skenario beberapa studi teknis menemukan bahwa jaringan negara akan dapat diandalkan bahkan setelah pensiun 11.5 gigawatt (GW), atau sekitar sepertiga dari kapasitas gas California yang ada. Meskipun di luar cakupan studi teknis, laporan kebijakan pendamping merekomendasikan untuk memprioritaskan pabrik gas yang sudah pensiun yang berlokasi di dekat atau di komunitas yang kurang beruntung selambat-lambatnya pada tahun 2030, sambil menghilangkan ketergantungan negara pada gas sesegera mungkin. Beberapa lembaga termasuk CPUC, telah membuat beberapa kemajuan dengan inklusivitas dan keadilan lingkungan, tetapi upaya terhenti untuk pensiun gas menunjukkan masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan.

Badan-badan negara bagian dan pembuat kebijakan harus fokus pada akar penyebab penggunaan gas alam yang berkelanjutan di California dan mengembangkan rencana untuk menghentikannya secara bertahap. Ini memerlukan pemeriksaan ulang bagaimana portofolio energi bersih baru, dan penggunaan sumber daya sisi permintaan dapat menggantikan gas alam dalam memberikan nilai keandalan pada sistem dan tingkat lokal.

Perencana harus menggandakan keragaman sumber daya

Menggunakan wawasan dari studi teknis, laporan kebijakan menunjukkan bagaimana serangkaian sumber daya bersih yang lebih beragam dapat memberikan keuntungan yang lebih signifikan bagi jaringan listrik negara bagian yang berubah dengan cepat. Keuntungan ini termasuk pengurangan penggunaan lahan dan kebutuhan transmisi, peningkatan kelayakan untuk mencapai target listrik bersih, dampak yang lebih rendah pada masyarakat yang kurang beruntung, dan peningkatan ketahanan.

Keanekaragaman sumber daya dapat datang dalam berbagai bentuk: sumber daya pasokan (misalnya, angin lepas pantai, panas bumi atau matahari terdistribusi), lokasi sumber daya (lokasi yang berbeda dapat memberikan profil yang saling melengkapi), fleksibilitas permintaan, dan koordinasi yang lebih erat dengan negara-negara tetangga. Studi teknis menunjukkan listrik yang diimpor dari tetangga ini sering memainkan peran kunci dalam menyeimbangkan jaringan. Mengingat temuan studi bahwa cadangan daya tersedia di seluruh Barat ketika California membutuhkannya, koordinasi yang lebih erat akan memungkinkan California untuk mengandalkan tetangganya dengan lebih percaya diri.

Percepatan transisi energi bersih California adalah sebuah peluang

Maju dengan transformasi energi bersih California memberikan banyak tantangan untuk terus menyalakan lampu, seperti bagaimana terus membangun infrastruktur baru, terlibat lebih dalam dengan konsumen listrik untuk membuka sumber daya terdistribusi, dan memahami implikasi dari bergantung pada sumber daya baru seperti baterai yang menyediakan listrik dalam keadaan darurat tetapi perlu diisi ulang.

Namun, transformasi ini juga menawarkan peluang luar biasa melalui perencanaan dan kebijakan yang lebih cerdas seperti memerangi perubahan iklim, meningkatkan kualitas udara di komunitas yang kurang beruntung, mengadopsi pendekatan baru untuk menilai kombinasi paling efektif dari sumber daya listrik bersih, menciptakan arena bagi semua jenis inovasi teknologi untuk berkembang. , dan membangun jaringan yang lebih tangguh yang akan menjadi model bagi negara bagian dan negara lain.