Electrek Мишель Льюис задала вопросы Энтони Элларду, исполнительному вице-президенту, главе североамериканского подразделения Hitachi ABB Power Grids, о том, как США могут повысить устойчивость своих энергосетей и лучше поддерживать чистую энергетику, а также о том, что делает Hitachi ABB для поддержки крупномасштабного развертывания электромобилей.
Hitachi ABB Power Grids оцифровывает все элементы цепочки создания стоимости энергии и обеспечивает переход энергосетей к устойчивому энергетическому будущему. В июле Hitachi ABB анонсировала Grid eMotion Fleet — систему зарядки электромобилей для крупномасштабного общественного транспорта и коммерческой мобильности. Компания также будет предоставлять системы накопления энергии для поддержки крупномасштабного развертывания электромобилей.
Electrek: Каковы проблемы/задачи американской электросети, и что США необходимо сделать для ее модернизации с целью поддержки перехода к чистой энергетике?
Энтони Эллард: Путь к углеродно-нейтральному будущему имеет один общий знаменатель, куда бы вы ни посмотрели: он всегда строится на гораздо большей электрификации. Это особенно верно, когда речь идет о транспорте. Транспортные средства, работающие на ископаемом топливе, составляют около 28% выбросов парниковых газов. Следовательно, замена автомобилей на бензине и дизельном топливе на электромобили является неотъемлемым элементом любой схемы декарбонизации. Не менее важно, чтобы электроэнергия, используемая для их питания, все чаще поступала из чистых, возобновляемых источников.
Это большая задача. Переход к зависимости от большего количества возобновляемых источников энергии окажет огромное влияние на энергосети. Пожалуй, самая критическая проблема с возобновляемой генерацией — это местоположение. Почему? Возобновляемые источники, как правило, расположены в удаленных, часто сельских районах, далеко от мест, где требуется энергия — так называемых центрах нагрузки. Они также часто находятся в других местах, чем тепловые источники генерации (в основном угольные), которые в настоящее время выводятся из эксплуатации. Представьте себе, что мы строим целый ряд новых городов в районах, где в настоящее время нет дорог — системы передачи электроэнергии — это и есть те дороги.
Время также является проблемой, поскольку возобновляемые источники, такие как ветер и солнце, не могут производиться по запросу, а зависят от наличия солнца или ветра. В результате эта энергия должна быть либо потреблена при генерации, либо передана в доступные центры нагрузки, либо сохранена. В противном случае энергия теряется, что приводит к тому, что в отрасли называют «сброшенными киловатт-часами». По мере того как мы переходим к использованию большего количества возобновляемых источников, нам необходимо расширить доступность вариантов хранения, таких как использование передовых систем накопления энергии на аккумуляторах. Кроме того, создание высокопроизводительных линий электропередачи из районов, где генерируются возобновляемые источники энергии, к основным центрам нагрузки и к районам с крупномасштабным хранением в виде гидроэнергетики может способствовать обмену электроэнергией между регионами. Это, в свою очередь, может помочь решить проблемы с временными факторами, обеспечивая большую гибкость в управлении пиковым спросом.
В дополнение к вышеуказанным проблемам, важно обеспечить надежность и устойчивость сети. Изменения в погодных условиях, такие как увеличение количества экстремальных погодных явлений, также создают проблемы для операторов сетей. Зимние штормы в Техасе и других частях центральной части США — лишь последний пример того, насколько разрушительными могут быть такие события. Будет приложено много усилий для определения того, что именно произошло и как лучше всего устранить выявленные проблемы. Однако ясно одно: если мы собираемся гораздо больше полагаться на электроэнергию для питания транспорта, отопления домов, промышленных процессов и других нужд, которые исторически обеспечивались в основном ископаемым топливом, то наши энергосети должны стать более гибкими и устойчивыми, чтобы поддерживать возросшую электрификацию и интегрировать ресурсы чистой энергетики.
Одним из наиболее важных способов интеграции большего количества возобновляемых источников энергии в сети и повышения их устойчивости, гибкости и надежности является модернизация нашей электрической инфраструктуры и строительство большего количества линий электропередачи. Это потребует значительного планирования и подготовки как на федеральном, так и на национальном уровне, где различные заинтересованные стороны из федеральных, национальных и штатных правительств, торговых ассоциаций, операторов сетей, производителей электрооборудования и многих других заинтересованных сторон должны будут обсуждать, как реализовать этот план.
Electrek: Кто должен быть вовлечен в этот процесс, и сколько времени это может реально занять?
Обеспечение большей пропускной способности линий электропередачи в других районах, чем сегодня, является абсолютным условием для интеграции большего количества крупномасштабных источников возобновляемой генерации в сеть. Системы передачи электроэнергии находятся под юрисдикцией Федеральной комиссии по регулированию энергетики (FERC) в плане надзора, но планирование передачи электроэнергии сегодня осуществляется на региональном уровне независимыми системными операторами/региональными операторами передачи (ISO/RTO), коммунальными предприятиями и компаниями, занимающимися передачей электроэнергии. Процессы получения разрешений и выбора мест для новых линий электропередачи в значительной степени определяются требованиями штатов и местных органов власти. В США получение прав на прокладку линий электропередачи, получение необходимых разрешений на строительство и создание инфраструктуры может занять годы или даже десятилетия. Противодействие со стороны местных жителей может полностью задержать или сорвать такие проекты передачи электроэнергии. Это может создать значительные финансовые риски для разработчиков, которым обычно приходится делать очень существенные инвестиции на этапах планирования, что приводит к огромным убыткам, если проекты не будут завершены.
На сегодняшний день FERC предоставила руководящие принципы, которые помогают решить некоторые из проблем, связанных с интеграцией крупномасштабных возобновляемых источников энергии в сеть, таких как Постановление 841 (касается хранения) и 2222 (касается распределенных энергетических ресурсов — DER). Хотя это важные шаги, они напрямую не решают проблему облегчения для разработчиков создания необходимой инфраструктуры передачи электроэнергии. Разработка всеобъемлющего национального плана передачи электроэнергии могла бы обеспечить разработчикам большую ясность и уверенность при рассмотрении инвестиций в передачу электроэнергии.
Electrek: Hitachi ABB Power Grids работает над системами накопления энергии, чтобы сделать возможным крупномасштабное развертывание электромобилей. Не могли бы вы подробнее рассказать об этом и о том, как это работает?
Системы локальной солнечной и аккумуляторной энергии, наряду с другими технологиями на границе сети, будут иметь решающее значение для развивающейся инфраструктуры электрификации. Технологии накопления энергии могут быть объединены с инфраструктурой зарядки электромобилей, чтобы предоставить операторам сетей большую гибкость в управлении пиковым спросом, распределяя потребление в течение дня и избегая дополнительной нагрузки на сеть во время пикового спроса.
Тщательно спроектированные сети зарядных станций, работающие в сочетании с оптимизированными системами планирования (поддерживаемыми передовой аналитикой), могут отслеживать и балансировать спрос на зарядку электромобилей как с реальным, так и с накопленным предложением. На практике это может помочь гарантировать минимизацию затрат, стимулируя владельцев транспортных средств заряжать свои автомобили вне пиковых часов, посредством финансовых стимулов или других программ управления спросом/ответом. Такая управляемая зарядка, в свою очередь, также может снизить вклад зарядки электромобилей в общий пиковый спрос на систему, уменьшая общую нагрузку на сеть.
Энтони Эллард — исполнительный вице-президент, управляющий директор по США и глава бизнеса Hitachi ABB Power Grids в Северной Америке. Ранее Эллард занимал должность главного операционного директора BECIS, ведущего поставщика решений «энергия как услуга» в Сингапуре. Проведя большую часть своей карьеры в энергетическом секторе в GE и Alstom в США, он занимал несколько руководящих должностей, в том числе генерального директора и члена совета директоров GE Prolec Transformers в США. Он также был генеральным директором партнерства GE-XD High Voltage Products и провел 10 лет, работая в Alstom Grid в Северной Америке и Америке на руководящих должностях в области стратегии и операционной деятельности. Эллард имеет степень MBA Йельского университета и степень магистра в области электротехники и телекоммуникаций Гренобльского политехнического института, Франция.