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奥兰多的能源未来:数百万块太阳能电池板、75 吨重的电池以及焦虑的居民

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发表于 2024-9-24 12:38:33 | 显示全部楼层 |阅读模式 IP归属地:亚太地区
佛罗里达州奥兰多的电力供应商及其客户可以利用关系疗法,共同迈入阳光为家庭、汽车和大多数其他事物供电的时代。
奥兰多公用事业委员会 (OUC) 的目标是迅速、有影响力且敢于冒险,因为美国现在才开始全力发展绿色能源。在 16 年内,OUC 计划放弃 90% 以上久经考验的发电能力,这些发电厂主要燃烧化石燃料(主要是煤炭和天然气),并将在超过 10,000 英亩的土地上安装太阳能电池板,面积比温特帕克还大。
届时,该公用事业公司用于提供夜间电力的电池容量将增长到相当于 35,000 辆电动汽车的容量。
这种转变的重要性无论怎样强调都不为过,它旨在帮助减少导致全球变暖、海平面上升、沙漠化、野火和风暴加剧、病原体传播、物种灭绝等问题的化石燃料碳污染。
然而,奥兰多的公用事业公司已经在努力争取客户支持其坚称是制定这一新方针所必需的举措。
OUC 希望调整电费,使一天中用电高峰时段的用电成本高于用电低谷时段,该机构称这一变化将促进更高效的电力利用。批评人士称,许多租房者和低收入房主(部分原因是他们买不起现代化的可编程电器)几乎没有能力改变用电时间。
但更激烈的抗议声却来自一个只影响一小部分客户的问题:一项提议要求屋顶太阳能用户向 OUC 输电线支付低于当前费率的剩余电力。由颇具影响力的市议员兼屋顶太阳能专家帕蒂·希恩 (Patty Sheehan) 领导的反对派阻止了公用事业公司推进任何现代化费率变化,并在公用事业公司即将迈出重大步伐迈向截然不同的能源未来之际,暴露了双方不信任的关系。
“目前,很明显,客户不同意 OUC,”奥兰多资深州众议员安娜·埃斯卡马尼 (Anna Eskamani) 表示,她在立法机构积极参与太阳能和气候问题,最近又在她所在的城市积极参与。
Eskamani 坚决支持 OUC 致力于消除碳污染的更大承诺。但她表示,作为一家公营企业,这家公用事业公司需要放慢脚步,重新赢得关注气候问题的客户的信任。“获得服务对象的支持真的很重要,”她说。
OUC 的首席执行官克林特·布洛克 (Clint Bullock) 在最近的一次会议上表示,该公用事业公司将“花适当的时间与利益相关者进行接触,听取他们的意见,了解他们与我们分享的一些研究和信息,并解决一些误解和错误观念。”
在为未来如何向客户收费而苦苦挣扎的同时,拥有百年历史的 OUC 正以较少的争议向着一个宏伟的目标迈进:重塑电力生产和供电方式。
大多数电力公司传统上优先考虑一种做法:燃烧碳基燃料来运行发电机。数十年来,他们的首要目标一直是逐步提高燃料效率。
OUC 即将做的事——远远超过佛罗里达州的任何其他市政电力供应商——是开辟一条无碳燃料的前沿。
美国能源部州和社区能源计划办公室高级顾问、前奥兰多市可持续发展官员克里斯卡斯特罗表示:“毫无疑问,在我们向无碳、清洁能源未来过渡的过程中,公用事业行业面临的变革是他们从未见过的。”
今年晚些时候,OUC 将启动两座大型太阳能发电厂——位于奥西奥拉县的 Harmony II 和 Storey Bend,可为约 28,000 户家庭或约 10% 的住宅用户供电。太阳能将首次成为公用事业公司的主要电力来源。由于太阳能的间歇性,系统运营商需要一段时间才能适应,因为天气条件会从晴朗变为多云,再变为夜间。
明年,OUC 将封存其两座耸立在奥兰治县东部天际线的旗舰发电机中的一座。它们消耗大量煤炭,产生大量导致地球变暖的污染物,尽管作为中年电厂,它们在财务和机械方面仍然足够稳健,有可能再运行几十年。
OUC 对另一座燃煤电厂的计划是到 2027 年将其改为使用天然气发电。
此后,迈向新能源时代的旅程开始面临越来越多的不确定性。未知数包括:在哪里建造太阳能发电厂,可能出现哪些革命性的创新或发明(包括氢能、核能、风能和电池),以及这一切对 OUC 的费率、维持照明的能力以及每年继续向市政厅的运营费用提供约 1 亿美元的现金捐助意味着什么。
OUC 新兴技术总监贾斯汀·克莱默 (Justin Kramer) 表示:“公用事业行业被要求进行极其迅速的转型,这种转型速度远远超过我们过去所做的任何转型,而我们所使用的技术并不像我们所希望的那样强大。”
“我必须在为买不起电费而苦苦挣扎的人们之间找到平衡,还必须在公平、清洁可靠的能源与问世不到五年或十年的技术之间找到平衡。这让我夜不能寐,”克莱默说。
如果进展顺利,OUC 计划到 2050 年将其对导致气候变化的碳污染的净贡献归零。
奥兰多市长巴迪·戴尔 (Buddy Dyer) 拥有 OUC 的永久董事会席位,并且是控制该市碳污染的原始和主要支持者,他警告说,这条道路可能会充满坎坷。
“这不是轻而易举的事,”戴尔说。“这需要很多智慧和规划,并且要适应不断变化的技术。”
环保组织南方清洁能源联盟执行董事斯蒂芬·史密斯敦促公用事业公司积极推动大胆、快速的转型。他的组织强调分析,在 OUC 中享有很高的信誉。
“世界上没有什么比我们正在面对的气候紊乱和大气不稳定更严重的了,”史密斯说。“科学研究已经证实,其影响比许多科学家目前认为的要严重得多,而且正在加剧。”
他说,对于 OUC 提出的减少屋顶太阳能电池板剩余电力支付金额的提议,在公用事业公司中引发的争议并不罕见,而且令人分心。
“屋顶太阳能是拼图中的一块,但它只是拼图中的一块小拼图,”史密斯说。“我们需要以最快的速度部署的最重要的东西是公用事业太阳能。你不想卷入屋顶太阳能的激烈争斗,以至于忘记了我们必须做些什么才能尽可能多地部署太阳能。”
OUC 需要从太阳中获取多少电力是一个令人望而生畏的问题。
在该公用事业公司近 25 万户住宅电力用户中,约有 1 万户在屋顶安装了太阳能电池板。这些电池板加上商业用户的电池板,总发电量为 104 兆瓦,几乎占 OUC 发电量的 5%——为这座城市的电力洪流注入了新的活力。
OUC 的电力总需求量接近 1,600 兆瓦,其中绝大部分来自当今的化石燃料燃烧。通常有大约十几台发电机提供电力,还有更多发电机处于待命状态。
为了确保在任何时候都有足够的电力并将其输送到需要的地方,OUC 运营着所谓的能源管理中心,这是一座位于奥兰多东部的宽敞堡垒,配备了安全、独立的计算机,可以指挥数百万瓦的电力流经近 3,000 英里的公用事业输电和配电线路。
该中心的一系列视频屏幕让人感觉像是重症监护室,病人呼吸的不是氧气而是电。其中一个较为简单的屏幕图形显示了 OUC 电力的每分钟需求。
凌晨 4 点左右,当早起的鸟儿开始洗澡和咖啡机开始运转之前,消费量降至最低,图形的线开始稳步上升。
日出时,路灯闪烁,线路短暂下降。随后电力需求上升,直至下午 4 点左右,不过雷暴及其降温效应可能会极大地改变每日高峰时间。
每天都有一个运营计划,该计划是在一周前开始写的,其中考虑了哪些发电机的运行成本最低,以及如果其中一个发电机发生灾难性故障该怎么办。
总体印象是深厚的机构经验,没有遗漏任何内容——除了即将到来的大规模太阳能。
太阳能的崛起将带来前所未有的挑战,包括如何应对雷暴阴影笼罩数百万块太阳能电池板并导致其电力输出下降,以及电池是否能提供足够的补偿。这将需要新的日常规划方式。
工程师们对太阳能进行了详尽的研究,并借鉴了其他人的经验。OUC 已经建立了 20 多个气象站来监测和预测风暴对太阳能电池板的遮蔽效果。
但他们指出,没有两家公用事业公司是相同的,阳光之州的阳光照射并不像西南部和西部那样强烈。
系统规划和可靠性总监 Keith Mutters 表示:“希望学习过程不要太难。”
大约三年前,OUC 购买了相当于保险的保险,以防太阳能实施过程中出现问题。
那就是奥西奥拉发电站,这是一座位于奥西奥拉县偏远松林中的“峰值”发电厂。“甚至没有多少人知道我们在这里,”负责 OUC 天然气发电机的米利亚德·朗说。
该发电站已有 20 年历史,最后由一家寻求电力市场利润的私人公司运营,其购买和升级耗资 1 亿美元。
南方清洁能源联盟和 Sierra 等组织认为,这笔投资应该投向太阳能。OUC 认为这座 510 兆瓦的发电厂(其发电量超过两座煤电厂)是其王牌。
OUC 领导人布洛克在收购时表示:“随着我们推进清洁能源转型,确保运营灵活性至关重要。”
OUC 的主线发电机效率高但笨重,需要花上一天的时间才能启动和投入使用。
相比之下,奥西奥拉发电站只需“单击鼠标”即可启动,15 分钟内发电,29 分钟内达到满负荷输出,并可以同样快速地关闭电源。
这项工作由三台固定在发电机上的喷气发动机负责,消耗天然气,现场还备有三天的备用柴油供应。
在最坏的情况下,如果持续阴天,再加上天然气管道破裂,该站将维持奥兰多的照明。
但该站只是一台跑车,而不是一台经济型机器——仅一台喷气发动机发电机每分钟就会消耗 215 加仑柴油——并且运行成本很高。
与此同时,太阳能是一种越来越便宜的能源,而且太阳光线是免费的,这也是未来项目开展的另一个理由。
根据 OUC 向州公共服务委员会提交的报告,到 2032 年,OUC“预计”将建造 12 座大型太阳能发电厂,每座占地 500 至 800 英亩,包含约 30 万块太阳能电池板。目前每座发电厂的成本约为 7500 万美元,预计成本将继续下降。
白天需要用电池储存部分太阳能,然后在没有阳光时提供电力。电池的容量为 4 兆瓦,大小相当于一个集装箱,重达 75 吨。电池可能会被广泛分布,插在太阳能发电厂、变电站甚至大型商业客户旁边。
南方清洁能源联盟通过每位客户的太阳能瓦数来衡量公用事业太阳能的性能。
按照这一指标,奥兰多公用事业委员会目前在 2023 年至 2027 年预计太阳能增长方面在东南部排名第一,超过了股东控股的巨头佛罗里达电力和照明公司和杜克能源。
“我们建造更多的太阳能设施是件好事,但事实是我们的建设还远远不够,”中佛罗里达大学佛罗里达太阳能中心主任吉姆·芬顿说。“这其中就包括屋顶太阳能。”
但在这个问题上,OUC、客户和市政府之间仍然深陷敌意,而且这种矛盾是否可以调和还有待确定。
“说实话,我不信任 OUC,”市议员希恩说。“他们把我们视为竞争对手。”
OUC 原本计划采用屋顶太阳能、分时电价和其他费率变化——称这些对于新的电力供应方式至关重要——但由于董事会中来自该市主要绿色能源推动者的罕见异议,这一计划未能实施。
戴尔在今年夏天的一次董事会会议上表示:“如果我们今天投票,我会投反对票。”

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