

上周,太平洋煤气电力公司(PG&E)在高风期间切断了北加州约 200 万人的电力供应。该公司称此举是“万不得已”的措施,旨在防止大风吹倒电线和配电线路,这些线路可能会在干枯的树木和草地上引发野火。
该公司拥有数千英里的输电线路穿过草地、灌木丛和森林,面临设备可能引发大火的风险。这并非首次。PG&E 被指责引发了几场大火,包括 2018 年的坎普大火,这场大火吞噬了天堂镇,造成 85 人死亡。随着加州气候越来越炎热干燥,导致火灾更加频繁和强烈,加州的电力公司将面临更多担忧。
幸运的是,有一些方法可以让电力系统更能抵御像肆虐野火这样的灾难。一种策略是建立微电网,可以在停电期间维持基本服务运行。
在旧金山以北近 300 英里处,洪堡州立大学 Schatz 能源研究中心创始人兼主任 Peter Lehman 多年来一直在开发微电网。该系统基本上是一个小型电网,可以与更大的电网并联运行,或者在所谓的“孤岛”模式下独立运行。微电网拥有自己的内部电源——通常是太阳能电池板、柴油发电机或两者的组合——它可以在停电期间用于维持社区的运行。由于其规模较小,微电网不需要庞大的架空线路系统来输送电力,因此可以在中央电网因火灾风险而关闭时保持安全运行。
Lehman 参与了 Blue Lake Rancheria 微电网 的建设,该微电网为洪堡县的一个美洲原住民社区提供支持。它包括太阳能电池板和电池储能系统,并连接到 PG&E 的电网,在 2017 年为社区节省了 16 万美元的能源费用。Lehman 表示,在上周的停电期间,该系统支持了一个加油站、一个供人们为手机充电的灾难避难所,以及一家为依赖电动医疗设备的个人预留了数间客房的酒店。
Lehman 还在为该县的区域机场和电动巴士车队开发微电网。
在南加州,一个名为 Borrego Springs 的城镇自 2013 年以来一直拥有微电网。这个拥有约 3400 人口的社区位于圣地亚哥煤气电力公司服务区的边缘,仅由一条输电线路供电。微电网保护居民免受停电的影响,而在沙漠小镇夏季高温期间,停电可能危及生命。最初,它由柴油发电机和住宅屋顶太阳能电池板混合供电,但到 2015 年,它获得了为连接区域太阳能农场提供资金。根据一份为 加州能源委员会 准备的报告,Borrego Springs 是加州第一个运行可再生能源的社区微电网。
微电网不仅能增强韧性,还能加速向可再生能源的转型。在加州能源委员会的一份 微电网路线图草案报告 中,该委员会指出,微电网是整合和控制分布式能源(DER)——即本地能源生产(如屋顶太阳能)和存储——“最有效的方法之一”。加州能源委员会研究项目负责人 Mike Gravely 表示:“加州正在向更清洁的环境转变。做到这一点的一种方式是扩大可再生能源或分布式能源。微电网允许您集成不同类型的 DER。” Gravely 补充说,在阳光充足的时段,屋顶太阳能电池板产生的能源可能超过家庭使用量。本地微电网可以将多余的太阳能储存在电池中。
但是,让一家投资者拥有的垄断电力公司对其电网进行改造可能是一项挑战。看起来 PG&E 甚至无法跟上基本维护。据《洛杉矶时报》报道,该公司估计今年仅完成了计划在其设备附近进行的树木维护的 31%。尽管该公司在必要的维护和维修方面滞后,但它仍然 向股东支付巨额利润。
尽管如此,监管机构正试图改变电力公司造成的障碍。去年,加州立法机构通过了 SB 1339 号法案,指示加州公用事业委员会制定在加州运行微电网的规则。除了为运行这些系统设定标准外,该法案还为电力公司响应新建微电网请求设定了最后期限。Gravely 表示:“该法案的最终目标是帮助微电网商业化。”为此,官员们需要了解如何为微电网系统的服务定价。例如,为一个医院供电的微电网向公众提供了一项服务;使用医院的个人应负责其中多少成本?监管机构现在正试图回答这些问题。
虽然包括 Borrego Springs 在内的一些微电网归公用事业公司所有,但也有其他实施方案。微电网还可以由第三方运营,即除该地区主要公用事业公司之外的实体,例如私营公司,该公司建造微电网并将电力分发给客户;公用事业客户向该公司付费以接入微电网。Gravely 表示:“一种行业正在兴起,开始提供这种第三方选项。五年前,这种选择还不存在。”
微电网带来的韧性和可再生能源的增长,可能是该州适应快速变化的气候的重要一步。Lehman 说:“我们的星球着火了——我们现在必须做些什么。这些变化必须发生。”