В условиях сильной жары на Западе Калифорния, крупнейший штат США, занимающийся солнечной энергетикой, пытается решить проблемы с электроэнергией и поддерживать стабильность своей электросети, поскольку спрос превышает предложение. И в надвигающемся возобновляемом будущем эти перебои в подаче электроэнергии могут быть признаком грядущих событий.
Калифорнийские потребители энергии были предупреждены о веерных отключениях, так как существует недостаток энергии для удовлетворения высокого спроса во время аномальной жары. Предупреждение калифорнийцев об отключениях и перегрузке энергосистемы должно послужить предупреждением для политиков и системных операторов по всей территории Соединенных Штатов и в других странах: стремительный рост производства энергии из возобновляемых источников должен сопровождаться – и даже предшествовать — более тщательным планированием того, как обеспечить надежность и стабильность электросети.
В случае Калифорнии, где солнечная энергия обеспечивает более 20 процентов электроэнергии по данным Ассоциации предприятий солнечной энергетики (SEIA), веерные отключения на прошлой неделе были худшими из таких отключений со времен энергетического кризиса 2000-2001 годов в штате.
Некоторые обвиняют нынешний энергетический кризис в агрессивном развертывании возобновляемых источников энергии в Калифорнии и выходе из эксплуатации электростанций, работающих на природном газе. Другие говорят, что есть способ для государства примирить возобновляемые источники энергии с надежностью, хотя это не произойдет в ближайшее время и, конечно, не достаточно скоро, чтобы помочь с текущими проблемами энергоснабжения.
Казалось бы, Калифорния поставила возобновляемую телегу перед пресловутой лошадью.
Игра в виноватых и дебаты о том, как именно обеспечить надежность в энергосистеме с высокой степенью возобновляемой энергии, подчеркивают тот факт, что достижение целей в области чистой энергии и сокращение выбросов должно осуществляться только после тщательного планирования того, как обеспечить надежное энергоснабжение потребителей и как подготовить сеть для увеличения доли солнечной и ветровой энергии.
Ранее губернатор Калифорнии Гэвин Ньюсом направил письмо Калифорнийскому независимому Системному оператору (CAISO), калифорнийской комиссии по коммунальным услугам (CPUC) и Калифорнийской энергетической комиссии (CEC), требуя «расследования сбоев в обслуживании, произошедших в выходные, и неспособности энергетических агентств предсказать и смягчить их».
В то же время губернатор Ньюсом подписал чрезвычайную декларацию, призванную высвободить энергетические мощности и уменьшить потребность во временных перебоях в энергоснабжении.
«Эти отключения электроэнергии, которые произошли без предварительного предупреждения или достаточного времени для подготовки, неприемлемы и не подходят для крупнейшего и самого инновационного штата страны», — написал губернатор Ньюсом в письме.
Виноваты ли в перебоях возобновляемые источники энергии?
В совместном ответе на это письмо CAISO, CPUC и CEC заявили, что калифорнийские планы по чистой энергетике не виноваты в чередующихся отключениях, хотя им необходимо сделать больше для интеграции возобновляемых источников энергии в сеть.
«Коллективно наши организации хотят быть ясными в отношении одного фактора, который не вызвал ротации отключения: приверженность Калифорнии к чистой энергии. Возобновляемые источники энергии не вызвали отключений», — сказали они.
«Наши организации понимают влияние ветра и солнца на энергосистему. Мы уже предприняли много шагов для интеграции этих ресурсов, но нам явно нужно сделать больше. Чистая энергия и надежная энергия не являются противоречивыми целями».
Однако нынешняя ситуация позволяет предположить, что в настоящее время это действительно так.
Президент CAISO Стивен Берберих заявил, что «ситуацию, в которой мы находимся, можно было бы избежать».
Сетевой оператор уже много лет предупреждает регуляторов о недостаточной доступности электроснабжения во время так называемого чистого пика по вечерам, когда солнечная генерация уже недоступна.
CAISO предупредил, что «существует недостаточная мощность, доступная во время чистого пика, в часы, когда солнечная [генерация] покидает систему», — сказал Берберих.
«Калифорния во многих отношениях является канарейкой в угольной шахте», — сказал Тодд Снитчлер, генеральный директор Национальной торговой группы Electric Power Supply Association.
«Многие из газовых установок, которые некоторые в Калифорнии хотели бы убрать, были именно тем, что необходимо для поддержания работы системы», — считает Снитчлер.
Каково же решение?
Для Калифорнии решение может включать в себя масштабирование емкости аккумуляторных батарей, а не закрытие каньона Диабло – последней атомной электростанции штата – как планировалось в 2024 году, и подсчет ядерной энергии как части цели Калифорнии по возобновляемой генерации 60 процентов возобновляемой электроэнергии к 2030 году.
По словам Берберича из CAISO, одних батарей будет недостаточно для решения проблем надежности электросетей Калифорнии, в то время как доля возобновляемых источников энергии будет расти.
«Батареи сами по себе ничего не исправят. Они помогут, и они являются важной частью возобновляемой тяжелой системы. Однако они не генерируют никакой энергии, и в течение длительных периодов облачного покрова над солнечным полем не будет никакой энергии, чтобы зарядить их», — говорит Берберих.
Комментируя перебои в электроснабжении Калифорнии, Rocky Mountain Institute (RMI), некоммерческая организация, выступающая за переход к чистой энергии, заявила, что большее количество батарей будет способствовать удовлетворению вечернего пикового спроса.
Запланированное увеличение мощности батарей до 923 МВт к концу года «могло бы сыграть важную роль в предотвращении этих отключений и готово сыграть растущую роль в разнообразном портфеле ресурсов, необходимых для поддержания надежности», — говорят в RMI, отвергая идею о том, что во всем виноваты возобновляемые источники энергии:
«Подобные предположения преждевременны, неполны и почти наверняка неверны».
Проблемы с энергоснабжением Калифорнии во время пикового спроса служат предупреждением для чрезмерно рьяных сторонников быстрого перехода на возобновляемые источники энергии и полной декарбонизации энергосистемы. Такие усилия требуют тщательного планирования для обеспечения надежности и стабильности, предпочтительно до того, как коммунальные службы, сетевые операторы и управляющие поймут, что даже в жару солнце не может помочь с вечерним пиковым спросом.
