Помимо отключений: как хранение энергии повышает устойчивость коммунальных предприятий к лесным пожарам

Каждое лето приносит более высокие температуры, более сухое топливо и более сложный выбор для электроэнергетических компаний страны. На Западе эти выборы часто были бинарными: держать линии под напряжением и принять риск возгорания или вводить отключения питания в целях общественной безопасности (PSPS), которые оставляют целые округа без электричества. Масштабные и распределенные аккумуляторные хранилища предлагают третий путь — тот, который сохраняет общественную безопасность и поддерживает свет включенным.

Почему хранение меняет расчет лесных пожаров

Rocky Mountain Power (RMP), подразделение PacifiCorp, инвестирует почти $3 млрд в свою систему из шести штатов в стратегии предотвращения лесных пожаров в ближайшие годы. Эти расходы охватывают работы по растительности, упрочнение проводов и растущий парк аккумуляторов, которые позволяют операторам адаптировать свои ответные меры вместо того, чтобы отключать электроэнергию и надеяться на лучшее.

Аккумуляторы обеспечивают такую ​​гибкость тремя способами:

1. Снижение напряженных токов в линии во время погодных условий. Коммунальные службы могут разряжать батареи за счетчиком или на подстанциях, чтобы разгрузить перегретые фидеры.
2. Целевое, а не общесистемное обесточивание. Микросети с накопителями энергии изолируют только самые рискованные участки, сохраняя при этом питание критических нагрузок.
3. Более плавное и быстрое восстановление. Аккумуляторы управляют холодным запуском нагрузки и снижают пусковые токи при повторном включении линий.

Представитель RMP Тиффани Эриксон подчеркнула эксплуатационный потенциал : «Наши диспетчеры могут контролировать зарядку и разрядку… и задействовать [аккумуляторы], когда нам нужна дополнительная энергия для поддержания стабильности сети».

Фактор быстрого путешествия

Примерно с мая по октябрь PacifiCorp и другие коммунальные службы переводят защитные реле, обслуживающие тысячи клиентов, в режим «быстрого отключения» или повышенной безопасности. Неисправности, которые раньше устранялись за несколько циклов, теперь обесточивают линию за десятую долю секунды, что снижает риск возгорания, но приводит к большему количеству отключений. Важно то, что линия не может быть повторно подключена к сети, пока бригады не пройдут или не пролетят по всей ее длине, чтобы убедиться, что она свободна от опасностей, — процесс, который может растянуться на часы. Там, где есть хранилище, эти неизбежные отключения с быстрым отключением становятся кратковременными заминками, а не сбоями в масштабах всего сообщества.

Реальный масштаб быстро приближается

Недавно представленный компанией PacifiCorp Интегрированный план ресурсов на 2025 год предусматривает установку 1634 МВт четырехчасовых аккумуляторных батарей и 605 МВт 100-часовых аккумуляторных батарей к 2032 году с расширением до 3073 МВт к 2045 году.

Часть этой мощности будет находиться за счетчиками клиентов. Согласно февральскому меморандуму о взаимопонимании, коммунальная служба планирует добавить 70 МВт коммерческих и промышленных батарей к своей виртуальной электростанции Wattsmart. Министерство энергетики уже назвало Wattsmart «одной из самых сложных VPP в Соединенных Штатах», доказав, что агрегированные батареи могут обеспечивать нагрузку, поддерживать черный запуск местных генераторов и, что особенно важно, поддерживать больницы и насосные станции в режиме онлайн, когда распределительные цепи должны быть обесточены в целях пожарной безопасности.

Внутреннее производство замыкает цикл реагирования на лесные пожары

Раньше коммунальные службы не решались полагаться на батареи для снижения рисков, поскольку модули закупались за рубежом, а сроки замены растягивались более чем на год. Этот разрыв в цепочке поставок быстро сокращается: сектор хранения США только что пообещал выделить 100 миллиардов долларов на новые внутренние заводы по производству батарей и закупки к 2030 году — пятикратный скачок активных инвестиций с момента вступления в силу производственного кредита Раздела 45X Закона о снижении инфляции. Более короткие линии поставок означают, что запасные модули могут прибывать в течение нескольких дней, а не месяцев, а коммунальные службы могут указывать корпуса, соответствующие сдерживанию UL-9540A, или интегрировать пожаробезопасные гибридные конструкции маховиков.

Что руководителям коммунальных предприятий следует делать дальше

Во-первых, разверните по крайней мере одну батарею коммерческого класса мощностью ≥ 50 кВт на каждой подверженной PSPS цепи . Даже скромные системы поддерживают работу критически важных клиентов — телекоммуникационных вышек, водяных насосов, продуктовых магазинов, — снижая как ответственность, так и трудности для общества. Федеральные инвестиционные налоговые льготы и государственные гранты на устойчивость обычно покрывают 30% или более первоначальных затрат.

Во-вторых, свяжите эти батареи с тарифом виртуальной электростанции. Хорошо структурированный VPP позволяет операторам распределять локализованную мощность в режиме реального времени и делиться стеком доходов (мощность, резервы, поддержка напряжения) с клиентами хоста. Тарифы на основе производительности и приказ FERC 2222 обеспечивают четкую нормативную базу.

Наконец, укажите поставщиков из США, имеющих право на Раздел 45X, когда это позволяет экономика. Внутреннее производство сокращает сроки выполнения заказов, избегает волатильности валютной торговли и квалифицирует проекты для 10% надбавок ITC «внутреннего содержания» плюс переводные налоговые льготы — ценные хеджи, поскольку сезоны лесных пожаров удлиняются.

Взгляд вперед

Хранение не является панацеей; инвестиции в бригады и оборудование, подземные работы, расчистка растительности с помощью LiDAR и расширенная аналитика погоды остаются важными. Но батареи превращают стратегию борьбы с лесными пожарами из избегания в адаптацию — предоставляя операторам сетей инструменты в режиме реального времени вместо отключений в последнюю минуту.

Коммунальные службы обнаружат, что те же проекты, защищающие потребителей от пожара, также:

• укрепить прерывистые возобновляемые источники энергии,
• обеспечить резервное питание на случай штормов или киберинцидентов и
• обеспечить ощутимую прибыль за счет рынков пиковых нагрузок и дополнительных услуг.

Другими словами, устойчивость к лесным пожарам — это не центр затрат; это инвестиции в надежную, декарбонизированную сеть, которую уже ожидают наши сообщества.

Нейт Уолкингшоу — генеральный директор компании Torus ( torus.co ), ведущего поставщика решений для коммерческого хранения энергии, производимых в США.