Kalifornia: 33% z OZE w 2020 i 50-60% w 2030

Rozważania o rozwoju energetyki czystej, pochodzącej głównie z elektrowni słonecznych i wiatrowych, poprzedzam informacjami pochodzącymi ze Statystyk BP 2020, dotyczącymi tego sposobu zużywania energii przez konsumentów w roku 2019.

W roku 2019 kraje OECD odnotowały spadek zużycia energii elektrycznej w stosunku do roku 2018.  Jednak świat cały zużył w ubiegłym roku więcej elektryczności, gdyż kraje spoza OECD zużyły aż o 3% więcej prądu niż w 2018 roku. W szczegółach wygląda to tak: 

• 26.652,7 TWh - Świat - wzrost o 1,3%, w tym: 
• 11.136,0 TWh - kraje OECD - spadek o 1,0% 
• 15,862,7 TWh - pozostałe kraje - wzrost o 3,0% 
• 4.401,3 TWh - Stany Zjednoczone - spadek o 1,3% 
• 3.215,3 TWh - Unia Europejska - spadek o 1,7% 
•     163,9 TWh - Polska - spadek o 3,6%

Po tym wstępie, przyjrzymy się dzisiaj kalifornijskim celom zastępowania energetyki brudnej, energetyką czystą, ze szczególnym uwzględnieniem energetyki słonecznej i wiatrowej w sieciach zarządzanych przez California ISO. Przyjrzymy się także emisji CO2 wiążącej się z całą produkcją energii dostępnej w sieci, którą możemy podglądać na co dzień w internecie:  

http://www.caiso.com/TodaysOutlook/Pages/emissions.aspx

California ISO: cel 2020 > 33% OZE, cel 2030 > 50-60% OZE

Zarządzanie ewoluującą siecią. Przejście do przyszłości nisko-emisyjnej 

Kalifornia jest liderem w przejściu na czystą, przyjazną dla środowiska  produkcję energii elektrycznej,  i jest już na dobrej drodze, aby osiągnąć swój cel 33 procent energii pochodzącej ze źródeł odnawialnych do 2020 r.  Stan ten określił dla siebie jeszcze wyższy cel - osiągnięcie do 2030 roku 50 procent potrzeb elektrycznych ma pochodzić z energii odnawialnej  Cel ten jest jednym z najbardziej ambitnych celów w USA z zakresu czystej energii (60% w 2030 pojawia się w innym miejscu): 

http://www.caiso.com/Documents/ManagingAnEvolvingGrid-FastFact.pdf  - dodany 12/20/2018 

Do zintegrowanych badań ISO dołączył w 2020 roku Departament Wody i Energii. W 2021 wg planów dołączą następne podmioty:  Przedsiębiorstwo Usług Publicznych Nowego Meksyku i NorthWestern Energ. EIM obsługuje obecnie odbiorców w ośmiu zachodnich stanach i około 55 procent obciążenia nierównowagą na Zachodzie. 

Poszerzenie obszaru bilansowania ISO stworzyłoby możliwości zaplanowania wykorzystania tańszej energii odnawialnej i energii nadmiarowej, aby sprostać wahaniom popytu w większym regionie. ISO zakończyło serię badań wpływu takiej ekspansji zgodnie z mandatem California Senate Bill 350, które zostały zgłoszone w 2016 roku do gubernatora. Podejście regionalne zostało poparte przez federalnych i stanowych urzędników ds. Energii oraz liderów środowiskowych na całym Zachodzie. 

Maksymalizacja wykorzystania odnawialnych źródeł energii

Oprócz regionalnego podejścia rynkowego, ISO i państwowe agencje energetyczne badają inne rozwiązania do pełnego wykorzystania energii odnawialnej. Rozwiązania te obejmują: 

• zwiększanie magazynowania energii, efektywności energetycznej i systemów reagowania na zapotrzebowanie, tak aby użytkownicy energii mogli zmniejszyć zużycie, gdy w sieci jest mało energii; 

•  oferowanie wskaźników czasu użytkowania, które lepiej odpowiadają czasom produkcji energii i będą zachętą do zmniejszenia zużycia energii; 

• integracja pojazdów elektrycznych i zachęcanie właścicieli do ładowania, gdy podaż jest wysoka; i

• poprawę elastyczności działania elektrowni.

Nadmiar podaży stwarza konieczność wprowadzania ulepszeń na rynku. ISO ze sprawdzoną ścieżką osiągnął rekord integracji zasobów odnawialnych i jest obecnie w czołówce rozwiązywania współczesnych problemów energetycznych.

Emisja dwutlenku węgla w latach 2014 - 2020 w milionach ton 

Największa emisja dwutlenku węgla ma miejsce w sierpniu, najniższa w kwietniu. Ogólnie można stwierdzić, że maksimum szkodnictwa klimatycznego występuje tu w lecie, kiedy udział energii ze słońca i wiatru jest największy. Do ustalenia pozostaje, czy średnie obciążenie brutto jest w lecie większe, czy mniejsze niż w zimie. Będę się temu jeszcze przyglądać i liczyć. 

Inny obraz emisji: http://www.caiso.com/TodaysOutlook/Pages/emissions.aspx  Skorzystłam z możliwości pokazania u siebie tego, co można zobaczyć na stronie Emisje. Jest tam możliwość porównywania dwóch dni ze sobą. Do dnia bieżacego (data w prawym górnym rogu) dodałam dane starsze o tydzień (data przy kalendarzu w lewym górnym rogu grafiki po prawej). 

Tłumacz Google przetłumaczył, tak jak umiał, to co jest najważniejsze, a dla nas oczywiste, że emisje dwutlenku węgla pochodzi ze spalania paliw. W Kalifornii spala się gaz oraz importuje energię wytwarzaną z paliw kopalnych. Nie jest dla nas oczywisty wzrost emisji w tym samym dniu tydzień wcześniej. Po wyjaśnienie udałam się na stronę pierwszą bazy danych po charakterystyki bieżącego zapotrzebowania. Grafika zawiera dwa ciągi informacji. Tu opiszę pierwszy z nich. 

W grafice pojemności pokazano dostępną w dniu bieżącym bazę mocy. Jest to suma mocy elektrowni zaangażowanych w pokrycie bieżących potrzeb oraz rezerw mocy w elektrowniach gotowych zastąpić elektrownie, które ulegną (odpukać) awarii lub włączyć się w miejscu, w którym wystąpią braki mocy wywołane zatorami w sieci. Wg planu moc szczytowa wynosiła 40,0 GW, czyli sumaryczna moc elektrowni dyżurnych ma moc rzędu 5,9 GW, Na grafice szczyt jest zaznaczony pionową kreską na polu czarnym. Rzeczywisty szczyt doby bieżącej był wyższy o 288 MW i miał miejsce o 17:56. Prognozowany szczyt dnia następnego (rozpocznie się o 9 naszego czasu) będzie o ponad 1,6 GW wyższy od tego, co było w dniu dzisiejszym. Jest tu jeszcze informacja o wielkości szczytu historycznego z 2006 r. i o aktualnym zapotrzebowaniu, zielone pole w grafiku, i końcówka realizowanego planu dostaw na dolnym wykresie. 

Porównanie danych o zapotrzebowaniu mocy sprzed tygodnia z dniem dzisiejszym. Zielony kolor na pierwszym planie obrazuje zapotrzebowanie mocy tydzień wcześniej (data w lewym górnym rogu na wykresie) w tle jest pokazane zapotrzebowanie mocy w dniu dzisiejszym (data po prawej na górze planszy). Szczyty zapotrzebowania są od siebie mocno oddalone (6-7 GW). Powody są znane miejscowej ludności, ja nie muszę ich zgłębiać. Może ktoś to za mnie zrobi. 

Wniosek: Życie z klimatyzacją jest bardzo energochłonne

Obserwacja rywalizacji ludzi w każdej dziedzinie może być ciekawa. Ścigają się wszyscy, nie tylko sportowcy. Pola wyścigowe szybko, coraz szybciej poszerzają się i wkraczają na tereny bagniste z natury, a tam gdzie w naturze bagien nie ma, tworzy się je sztucznie. Czego to ludzie nie wymyślą, aby się zabawić. 

_________

Dodanie grafiki  z dnia 17 sierpnia 2020 ma na celu zachowanie w jednym miejscu mojego opisu dotyczącego kilkudniowych zmagań CAISO z upałami i dostępnymi źródłami energii. Notka jest uzupełniona komentarzami dotyczącymi bieżących zmian - dzień po dniu. Obraz zawiera długi fragment danych, w tym także ostrzeżenia dla odbiorców energii oraz link do oficjalnych danych o emisjach (na dole).