2020年夏季,持续高温席卷美国加州南部,当地数十万居民遭遇轮流限电。罕见高温引发用电负荷增长、新能源出力波动、作为主力电源的燃气机组出力受限、区域间电力互济不足等原因,共同导致了这一幕的出现。在加州激进的气候目标下,为了避免停电重演,输电网升级计划随大规模清洁能源投资计划一起提上日程。

近日,加州独立系统运营商(CAISO)首次发布20年输电展望草案。该方案预计,要实现2045年全州100%清洁电的既定目标,需要新投入305亿美元的输电线路开发成本。

加州是美国最早摆脱煤炭发电的地区之一,可再生能源渗透率高于全美其他地区,著名的反映光伏发电高峰与用电高峰落差的“鸭子曲线”最早就在出现在加州。2018年9月,时任加州州长杰里·布朗签署通过2045年清洁能源法案(SB100)。这份史上最强减排法案提出,到2045年底,供加州终端消费者使用的零售电力和政府采购电力必须100%来自可再生能源和零碳能源,2030年的阶段性目标为60%。

CAISO与加州公共事业委员会(CPUC)、加州能源委员会(CEC)合作拟定的展望草案称,未来10至20年,加州将面临前所未有的新增可再生能源需求,电力系统脱碳、交通等领域的持续电气化将推动各种技术(包括储能)的大量投资,同时须升级输电系统以适应新增容量,长期的电网基础设施规划旨在维持电网可靠性的同时,兼顾成本效益地实现减排目标。

CAISO详述了加州电力系统正面临的挑战,包括在不断加剧的气候变化影响下电网脱碳需求增加,交通运输和其他行业更高的电气化走势推高电力需求,相邻电网也在脱碳平添电力进口的不确定性,高峰负荷向光照资源不可用的较晚时段转移、燃气发电厂的退役等等。这需要建设更大规模的光伏、电池储能,地热资源、州外资源和海上资源也有望发挥更大的作用,这些都对电网规划和互联提出了新要求。

该草案设定了一种起始情景(Starting Point scenario),该情景整合SB100的高电气化目标,同时预计15000MW天然气发电将陆续退役。为了满足电力需求,系统需要37GW的电池储能、4GW的长时储能、超过53GW的公用事业规模光伏发电、超过2GW的地热能和超过24GW的风力发电。由此产生的传输需求须开发500kV交流线路和高压直流输电线路,以接入州内海上风电和州外风电项目。

两周前,加州公共事业委员会还批准了至2032年在该州增加逾25.5GW可再生能源和15GW储能的计划,耗资约490亿美元。如果照计划进行,那么到2032年,可再生资源在该州能源结构中的占比将达到73%。

(文章来源:澎湃新闻)

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