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可持续能源中心

吉恩·科根著

随着加州每年的野火季节几乎全年持续,地方政府、工业和企业越来越多地寻求在紧急情况下和火灾风险高的计划停电期间保持电力供应的方法。

加州最大、最具破坏性和最致命的野火都发生在过去十年里,由于温室气体排放导致的变暖加剧和更持久的干旱条件,火灾威胁预计将显著增加。

当输配电设备引发野火时,加州的公用事业公司面临着巨大的财务负债,防止这种情况发生的最安全的方法是切断电网。该州已经授权公用事业公司在强风和干燥天气期间关闭电力供应。太平洋燃气电力公司、南加州爱迪生公司和圣地亚哥燃气电力公司这三家最大的公用事业公司已经制定了限火计划。

2018年10月,PG&E在九个农村县的部分地区实施了首次公共安全关闭,持续了三天,影响了近6万名客户。去年12月,加州公用事业委员会(California Public Utilities Commission)开始讨论改进规定电力中断的规则,并制定更好的标准来衡量何时必须关闭电力。

老化的电网基础设施和不断增加的自然灾害正在加剧建立更有弹性的电源的需求,以确保加州社区的安全,以及企业和政府在停电发生时采取行动。

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其中最有前途的独立于电网运行的方式是使用热电联产(CHP)技术现场生产电能和热能。

热电联产系统通过往复式发动机、燃气轮机、蒸汽轮机、微型涡轮机和燃料电池产生电力。它们使用各种燃料来发电,通常是天然气,但也有生物废物可再生气体和替代燃料。在这样做的过程中,它们产生了过多的热量,否则这些热量会被浪费掉,而是被用于满足热的需要,比如空间加热和冷却、热水、蒸汽和其他工业过程。

当与其他自发电资源(如太阳能光伏或燃料电池)连接,并与电池或热能存储连接时,热电联产系统可以形成一个能够与主电网隔离运行的微电网。这种热电联产微电网可以为整个社区、大学校园、工业园区、军事基地、医院、监狱和其他建筑群提供电力和热能。

提供局部弹性

热电联产系统已经证明了其在自然灾害期间和之后提供弹性的能力,并通过保持企业和关键基础设施的运行来延长停电时间。最近事件中的一些例子包括德克萨斯州医疗中心,该中心在2017年哈维飓风期间通过使用热电联产继续提供患者护理和服务。2012年,纽约长岛的石溪大学在飓风桑迪期间停电,但由于45兆瓦的热电联产系统,只停电了不到一个小时。2012年的一项研究估计,美国与天气有关的电网中断每年造成的经济损失在200亿至550亿美元之间。

“热电联产系统已被证明在自然灾害期间和之后是有效的,在确保关键基础设施运行以及政府和企业服务保持可用方面发挥着至关重要的作用,”CSE高级专家、美国能源部能源局局长吉恩·科根(Gene Kogan)说热电联合技术咨询伙伴关系(CHP TAP)在西部各州.“此外,在正常的全年运行中,热电联产技术可以为设施提供更好的电力质量和可靠性,同时减少高达25%的能源。”

Kogan表示,所有热电联产项目都应从实施能源效率措施开始,不仅要降低消耗和公用事业成本,还要降低电力需求,以便能够缩小自发电系统的规模,从而实现更大的节约。

他进一步指出,热电联产(CHP)通常以天然气为动力,具有能源效率,可以使用低碳燃料,从而减少形成烟雾的排放和温室气体排放。目前,美国热电联产的装机容量为82吉瓦,约占全国总发电能力的8%。

随着与野火相关的多日电网关闭成为加州新常态的可能性越来越大,机构、商业和工业客户正在评估他们的风险和现场发电和热能的选择。

CHP TAP计划通过提供免费的技术和经济筛选以及专家工程建议来帮助感兴趣的机构和企业了解CHP项目的机会,以确定CHP是否适合他们的场地。

欲了解更多,请访问WesternCHPTAP.org或致电858-633-8561与吉恩·科根联系。

CHP如何增加弹性?

  • 通过供电来维持供电
  • 提供持续的热能供应
  • 可以承受长时间、多天的停机
  • 提高整体电网稳定性

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