Làn sóng nhiệt lớn đối với pin

Trong một thời gian muộn đợt nắng nóng mùa hè ở California, giờ vàng trở thành giờ nguy hiểm. Tại các văn phòng của Nhà điều hành Hệ thống Độc lập California, cơ quan quản lý hệ thống lưới điện của tiểu bang, mọi thứ trở nên căng thẳng. Nhiệm vụ của họ là giữ cho các electron đi đến nơi mà chúng phải đi — nếu không, nó sẽ mất điện hàng triệu. Sửa Mạng Nhà Bè

Rủi ro đó phát sinh từ sự không phù hợp ngắn gọn, nhưng quan trọng, giữa cung và cầu. Nguồn năng lượng ngày càng tăng của bang được lấy từ các tấm pin mặt trời, chiếm khoảng 1/5 nguồn cung vào năm ngoái. Nhưng khi mặt trời lặn và những tấm pin đó ngừng nhận photon, nhu cầu về điện sẽ tiếp tục tăng cao. Mọi người đi làm về và cắm điện vào xe điện, sau đó bật điều hòa để giải tỏa sự ngột ngạt vào buổi chiều. Có thể họ làm bữa tối và chạy máy rửa bát. Trong khi đó, khi đi làm trở lại, ánh đèn trong văn phòng có lẽ vẫn còn le lói.

Đây là những lo ngại trong trường hợp khẩn cấp về nhiệt trong tuần này, khi hàng chục thành phố phá kỷ lục nhiệt độ mọi thời đại và nhu cầu năng lượng tăng vọt. Nhưng khoảng thời gian này, California ISO đã có thêm một số lợi ích để làm việc với: một nhóm pin quy mô lưới tương đối mới. Chúng được thiết kế để giữ sức mạnh của chúng trong khoảng bốn giờ – chỉ đủ lâu để lấp đầy khoảng trống buổi tối. Ở sản lượng cao điểm, khoảng 6% nguồn cung cấp năng lượng đến từ những viên pin phóng điện này, tăng từ 0,1% vào năm 2017, theo một phân tích của BloombergNEF. Công suất tăng gần gấp đôi trong năm qua. Chỉ sau 6 giờ chiều thứ Ba, pin đã vượt qua sản lượng của nhà máy hạt nhân cuối cùng còn lại của bang, đạt đỉnh chỉ dưới 3.000 megawatt.

Nội dung

Nội dung này cũng có thể được xem trên trang web mà nó bắt nguồn.

Cũng có một cú hích thứ hai, cú hích này ở phía cầu. Vào khoảng 5:45 chiều, điện thoại của hàng triệu người dân California reo lên khi một khối văn bản rắn đến, cầu xin họ trì hoãn tất cả các nghi lễ buổi tối đó để tiết kiệm năng lượng. Rõ ràng, họ đã làm. Trong 20 phút tiếp theo, hơn 2.000 megawatt nhu cầu đã biến mất khỏi lưới điện, theo Anne Gonzales, người phát ngôn của California ISO. Nó xảy ra quá nhanh khiến nhiều chuyên gia về năng lượng phải choáng váng. Ryan Hanna, một nhà nghiên cứu năng lượng tại Đại học California, San Diego, cho biết: “Tôi rất ngạc nhiên khi thấy mọi người đến với nhau như thế nào.

Nhìn chung, Hanna cho biết, cả việc sử dụng pin và cảnh báo bằng văn bản đều là những yếu tố đầu vào tương đối “biên” để giữ cân bằng cung và cầu, với nhu cầu cao nhất lập kỷ lục trong tuần này: 52.000 megawatt. Vào buổi tối, bang vẫn dựa vào khí đốt tự nhiên để cung cấp điện, cũng như nhập khẩu từ các bang khác. (Để so sánh, khí đốt đạt đỉnh gần 27.000 megawatt.) Nhưng trong một cuộc khủng hoảng như thế này, “lợi nhuận là tất cả”, ông nói thêm. Trong khi các tiện ích ở một số cộng đồng Bay Area tiếp tục bị cúp điện vào thứ Ba, ảnh hưởng đến khoảng 50.000 khách hàng – kết quả của điều mà California ISO sau này gọi là thông tin sai lệch – con số này ít hơn nhiều so với dự kiến. Vào thứ Tư và thứ Năm, mặc dù đã gần đạt kỷ lục nhu cầu của thứ Ba, nhưng tình trạng mất điện một lần nữa vẫn được tránh. Sửa Mạng Quận Tân Phú

Đó là một bước tăng trưởng tương đối chậm đối với việc triển khai pin trên quy mô lớn. Các nỗ lực để đại tu lưới điện và tạo thêm dung lượng lưu trữ đã bắt đầu từ một thập kỷ trước nhưng đã kéo dài quá trình sản xuất năng lượng tái tạo, như các trang trại năng lượng mặt trời và gió, về mặt lắp đặt thực tế. Một phần, đó là bởi vì pin là một câu đố về quy định. Một số phép toán khó tìm ra các biện pháp khuyến khích phù hợp cho một nguồn năng lượng lưu trữ, thay vì sản xuất, năng lượng. Thêm vào đó, trong khi các tấm pin mặt trời và tuabin gió hiện nay đã phổ biến, các nhà khai thác lưới điện có ít kinh nghiệm triển khai pin trên quy mô lớn, do đó, những bất ổn kỹ thuật vẫn còn. Loại pin lớn nhất của bang, công suất 1.600 MW giờ đặt tại một nhà máy khí đốt tự nhiên ở Moss Landing, đã dành phần lớn thời gian hoạt động ngoại tuyến do các vấn đề quản lý nhiệt độ của đống pin lithium-ion khổng lồ.

Có những khúc mắc khác cần được giải quyết. Đầu tuần này, một số pin đã bắt đầu xả sớm hơn dự kiến ​​khi giá mà các nhà khai thác pin được trả cho năng lượng của họ vượt quá giới hạn quy định của nhà nước. (Các nhà khai thác này có thể bao gồm các tiện ích địa phương hoặc các công ty độc lập.) Không có lợi ích để giữ các điện tử của họ lâu hơn, pin bắt đầu xả tải tốt trước khi lưới điện ở trạng thái cảnh báo cao. Dan Kammen, một chuyên gia năng lượng tại Đại học California, Berkeley, cho biết: Phân tích liệu đó có phải là bước đi đúng đắn hay không. Nhưng nó có khả năng châm ngòi cho các cuộc thảo luận về cách phù hợp để khuyến khích hoạt động của pin — và có khả năng thiết kế lại phần mềm điều khiển hoạt động của chúng để linh hoạt hơn trong các tình huống khắc nghiệt.

Nội dung

Nội dung này cũng có thể được xem trên trang web mà nó bắt nguồn.

Trong hai năm qua, sự khác biệt về mức sử dụng pin vào đầu buổi tối đã rất rõ rệt – tăng hơn 10 lần ở mức sử dụng cao điểm vào năm 2022 so với năm 2020. Các kế hoạch của tiểu bang kêu gọi tăng lên 41 gigawatt lưu trữ năng lượng vào năm 2045, tăng từ khoảng 3 gigawatt ngày hôm nay.

Và đó là một điều tốt, Kammen chỉ ra, bởi vì theo một số cách, California đã gặp may trong phần lớn đợt nắng nóng này. Mặc dù nó rất nóng, nhưng nó không hề nhạt nhẽo. Gió lớn có nguy cơ xảy ra sự cố đường dây điện gây ra hỏa hoạn, vì vậy các tiện ích có thể ngắt điện trước để tránh rắc rối. Tệ hơn nữa, nếu đám cháy phát ra tia lửa, chúng có thể buộc các bộ phận khác của hệ thống phải tắt hoặc tạo ra khói che khuất mặt trời và làm giảm sản lượng mặt trời. (Điều đó xảy ra vào cuối đợt nắng nóng vào đêm thứ Năm do hỏa hoạn ở Nam California, buộc các quan chức bắt đầu kêu gọi giảm nhu cầu sớm hơn trong ngày.) Các điều kiện hầu như yên tĩnh trong tuần này có nghĩa là các nhà khai thác lưới điện có thể sử dụng hầu hết các các công cụ theo ý của họ. Và điều đó có nghĩa là hàng trăm nghìn ngôi nhà và doanh nghiệp đã tự cung cấp điện nhờ năng lượng mặt trời trên mái nhà, giảm bớt căng thẳng cho lưới điện. Năng lượng mặt trời trên mái nhà cung cấp tới 8.000 megawatt trong thời gian cao điểm hôm thứ Ba.