柔性电网是清洁能源未来的关键

编者注：我们很高兴在太阳能行业真正的领导者之一阿诺·哈里斯（Arno Harris）上发表这篇非常有用且内容丰富的（独家）来宾文章。这是一篇非常出色的文章，需要仔细阅读一两次。享受它，并与您的朋友分享！

通过阿诺·哈里斯（Arno Harris）

我期待下周在里德参议员的国家清洁能源峰会上发表演讲。我将进入“ 21世纪能源市场”面板，我们将探讨如何使电网对可再生能源更友好，同时确保长期获得负担得起的可靠电力。

这是当前要进行的重要对话。成本方面的巨大进步使风能和太阳能等可再生能源价格可承受且具有竞争力。结果，风能和太阳能成为公用事业计划的三大新发电来源中的两个。我们正在进入主流可再生能源时代，其中越来越多的新能源来自清洁能源。

随着成本下降成为可再生能源的主要反对对象，我们的国家可以在不破坏资金的情况下“变得干净”。但这并不意味着我们会自动获得可再生能源必须提供的一切。为了获得最大的影响-认为我们70％或更多的电力来自可再生能源-我们需要开始对电网的运营方式进行重大改变，以使其对可再生能源的使用更加友好。

我们今天拥有的电网（实际上是许多区域电网）是一项了不起的工程。它将成千上万台发电机连接到数百万个客户，并提供可靠的电力，因此我们将其视为理所当然。但是它是建立在一组不符合当今优先重点的设计假设之上的。假设我们拥有一个昼夜稳定运行的大型核电厂，而水力，天然气和燃煤电厂可以缓慢地上下倾斜以满足电力需求。

据各种估计，今天的电网可能需要适应30％-40％的可再生能源，并在此进行一些调整。到目前为止，这很大程度上是我们在美国整合可再生能源所采用的方法，但是要达到70％以上的可再生能源情景，我们需要采用不同的设计假设-未来，我们的大部分电力将来自产生当太阳照耀着，风吹来的时候。

专家告诉我们，要建立一个对可再生能源更友好的系统，就需要我们发展为围绕该可变性而设计的“灵活网格”。柔性网格可以使功率从发电位置到使用位置的各个区域流畅地移动。它具有大量的分布式发电功能，并具有通过控制不必一直运行的大型设备来管理电力需求的能力。而且，它具有快速响应的资源，例如水力和燃气发电机（和存储），可以快速上下调整以弥补供需之间的短期失衡。

从广义上讲，实现“灵活网格”所需的更改分为四个主要领域：

区域一体化–我们需要更多的输电线路，并且（同等重要）我们需要区域之间的协议以共享有关需求和可用发电的资源和信息需求侧资源–我们需要为分布式发电和需求管理创建市场或电价，以实现系统减少，预测和控制负载的运营商灵活的发电和存储-我们需要为发电和存储创造市场，这将使快速上升和下降并保持本地电能质量的能力具有价值。预测和调度-充分利用所有上面，我们需要使系统操作员能够访问有关供需的当前信息以及对传输，发电和负载的控制，以使它们无缝地协同工作

这些工作将逐步进行，涉及技术，市场和监管方面的复杂性。根据资源和政治的不同，采取的形式会因地区而异。而且这也可能迫使我们研究公用事业的作用和商业模式。当前西方的电表冲突证明了这一挑战。

与往常一样，这也将要求我们理清成本和收益以及成本分配。有些人已经建议将仅在可再生发电机上构建灵活资源的成本列为“整合成本”，这不利于精确构建我们要优先考虑的资源种类，而这些成本应被视为建设成本的一部分。实现我们整体系统目标所必需的灵活系统。尽管肯定需要在输电和发电方面进行新的投资，但大多数分析家还同意，区域资源共享将显着提高效率，每年可节省数十亿美元。

在西方，这种变革过程已经在进行。加利福尼亚独立系统运营商（CAISO）最近宣布与Pacificorp达成协议，以建立一个能源不平衡市场（EIM）。EIM是区域整合迈出的重要一步，该整合将把加利福尼亚州的电网连接到西北大片地区。这两个地区将每隔5分钟交换一次发电信息，并实现资源自动共享。EIM的成功将取决于我们消除新传动障碍的能力。它还需要与州RPS目标紧密协调，以确保共享资源不会造成意想不到的后果。

底线：需要做出改变，以发展一种对可再生能源友好的“灵活电网”，这将使我们走上清洁能源的未来。这种改变并不容易，而且会逐步发生。但是，这种发展所需要的努力和投资将是值得的。奖励将是更清洁，更可靠，价格更便宜的电气系统，该系统可以满足未来几十年和数百年后代的需求。

作者简介：阿诺·哈里斯（Arno Harris）是Recurrent Energy的首席执行官，该公司是北美领先的太阳能项目开发公司之一，拥有2GW的太阳能项目正在开发中，并与公用事业公司签订了700MW以上的投资组合。亚诺（Arno）积极倡导通过商业和公共政策相结合的解决方案来应对气候变化。他在过去的十年中一直在太阳能行业工作，以帮助太阳能向主流能源市场过渡。最近，他的成功获得了2011普氏能源资讯全球能源奖的后起之秀。亚诺（Arno）是太阳能产业协会（SEIA）的董事会主席，代表1000多家成员公司代表着美国太阳能产业的代言人。他还是高级能源经济委员会的成员，也是地球司的咨询委员会成员。和国家学院的生命研究。他是可再生能源主题的频繁发言人和评论员，并通过其博客“清洁能源未来”发表自己的观点。