通过不确定性提供动力

作者和致谢 Authors Ashtin Massie AaronSchwartz Lauren Shwisberg 作者按字母顺序列出。除非另有说明 ， 否则所有作者均来自 RMI 。 RMI 贡献者 Stephanie Bieler TylerFarrell Katerina Stephan Sarah Toth Claire Wayner Brooke Jin（ 前实习生) 联系人 Ashtin Massie,amassie @ rmi. orgLauren Shwisberg,lshwisberg @ rmi.org 版权和引文 Ashtin Massie Aaron Schwartz 和 Lauren Shwisberg,通过不确定性供电 ： 西方监管机构的资源充足工具包, RMI, 2024,https: / / rmi. org / insight / powering - through - 不确定性 - - - 资源充足性 -工具包 - for - 西方监管机构. RMI重视合作，并通过分享知识和见解来加速能源转型。因此，我们允许有兴趣的各方通过CreativeCommons Attribution-ShareAlike 4.0国际许可协议引用、分享和引用我们的工作。https: / / creativecommons. org / licenses / by - sa / 4.0 /. 除非另有说明 ， 否则所有图像均来自 RMI 。 Acknowledgments 这项工作得到了Heising-Simons基金会的支持。作者感谢以下人士慷慨提供了见解以支持本研究。列入此列表并不表示对报告发现结果的认同。 •Amanda Ormond, Western Grid Group•凯特 · 鲍曼 ， 投票太阳能•Ben Fitch - Fleischmann, Interwest Energy Alliance•凯蒂 · 张伯伦 ， 西北可再生•Heidi Ratz ， 清洁能源购买者协会•Mark Specht ， 关注科学家联盟•Karl Boothman ， 悉尼 · 韦尔特 ， 西方资源倡导者 关于 RMI RMI 是一家独立的非营利组织，成立于1982年，原名为Rocky Mountain Institute，通过市场驱动的解决方案推动全球能源系统的转型，以实现1.5°C的未来目标，并确保所有人都能拥有一个清洁、繁荣且无碳排放的未来。我们在世界最为关键的地理区域开展工作，并与企业、政策制定者、社区和非政府组织合作，识别并规模化能源系统干预措施，以在2030年前至少减少50%的气候污染。RMI在科罗拉多州巴斯特尔和博尔德设有办公室，在纽约市、加利福尼亚州奥克兰、华盛顿特区、尼日利亚阿布贾以及北京设有办事处。 目录 行政摘要 介绍 资源充分性不确定性的驱动因素 - 14 负荷增长不确定性 Strategy # 1: Improve planning practices to reflect Modern drivers of risk � � � � � � �解锁可负担和低碳资源充足网格的监管策略����������������������������������������������22 确保公用事业部门进行有针对性的分析，以彻底评估新兴的风险驱动因素，并将可靠性关切、风险和利益相关方的需求纳入规划框架。��23Inc25应用一套扩展和全面的指标来评估规划中的风险 策略2：拓宽可在短期内和长期支持资源充足性的技术与能源解决方案集合 e 快速部署需求侧资源 ， 如虚拟发电厂确保资源充足性措施正在被开发和利用以支持资源充足性 ���������������������������������������������������32 迅速推进供应侧资源的清洁替换以加快供应侧资源的部署L� � � � � � � � � � � � � � � � � � �R包括电网现代化、传输和区域协调在内，要求 Utilities 评估新兴技术的潜在价值，这些技术具有较长的研发周期。R支持资源充足性 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 策略 3 ： 追求能支持资源充足的效用商业模式改革 - 改革公用事业激励措施 ， 鼓励成本效益和低碳资源充足性T 投资 - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - -E 提高资源的充分性 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 结论 缩写 执行摘要 资源充足性（RA）——这一电网可靠性组件关注的是确保在长期范围内，在各种未来条件下有足够的电力供应以满足需求——正受到监管机构的更多审视。随着传统化石燃料发电厂接近退役期，而电力需求预计将持续增长，监管机构必须在监督电网历史性转型的同时，能够应对新兴的资源充足性挑战，以确保向公用事业客户提供负担得起且可靠的电力服务。 本报告旨在支持西方监管机构——通过逐个电网运营商的过程监督电网规划，并负责确保电网运营商计划支持安全、可负担性和可靠性——帮助他们理解RA风险的关键驱动因素以及在电网演变过程中导航和缓解不确定性时的具体选项。 我们确定了西方国家面临的 RA 风险的四个主要驱动因素i负载增长不确定性、极端天气和气候变化、计划资源建设延误以及传输扩展缓慢。 证据 ES1 西方资源充足性不确定性的驱动因素 负荷增长不确定性- 在西方地区，公用事业公司预计需求将超过历史水平，主要驱动因素包括终端用途如加热和交通的电气化以及来自数据中心和其他工业消费者的大规模电力负载。然而，这些预测非常不确定，使得高效地进行RA规划变得更加困难。 极端天气和气候变化– 在西方各国，公用事业企业和消费者已经感受到了社会和经济的影响，包括因极端天气事件频率和强度增加导致的局部电力中断。极端天气事件，如热浪、寒潮、干旱、野火以及其它严重风暴，正在变得更加频繁且代价更高。极端天气趋势将如何演变尚不确定，因此管理这些威胁仍然是长期风险管理规划和成果面临的挑战。 计划资源构建中的延迟– 由于贸易壁垒、供应链问题、许可延误及其他技术领域的监管挑战导致的建设延迟正在不断增加项目周期并提高完成不确定性。2023年全国范围内，超过38吉瓦（GW）的清洁能源项目经历了延期。1同时，漫长的互联过程在全国范围内造成了大量资源等待接入电网的积压。截至2023年底，非独立系统运营商（Non-ISO）西区（不包括加利福尼亚独立系统运营商[CAISO]区域）有超过700 GW的容量等待接入电网，而CAISO的互联队列中还有超过500 GW的额外容量。2 慢速传输扩展– 当前西方地区的电力计划未能跟上区域和跨区域传输需求的增长，以支持在各种资源和负荷增长情景下电网的发展。例如，到2035年，落基山脉西部和西南地区可能需要将区域内传输能力扩大至原来的两倍至三倍，以支持新资源开发和需求增长，而跨区域传输能力在同一时期可能需要增加高达25吉瓦。3传输能力有潜力在整个西方地区改善RA（风湿病）治疗效果，而区域性和洲际传输发展受限可能导 致无法实现RA带来的益处。 幸运的是，西方监管机构可以通过三种关键策略来预测并减轻影响RA不确定性的主要驱动因素，同时与低成本过渡到低碳电网保持一致（见图表ES2）。通过改进规划实践、扩大RA解决方案的范围，并寻求对公用事业商业模式的改革，监管机构可以在继续推动有利于客户并向地方经济发展提供支持的低碳电网转型的同时，降低未来RA短缺的风险。 这份报告进一步详细阐述了西方国家面临的RA风险、监管机构可以采取的减轻这些风险的选项，以及关键行动以减少对客户的影响（如图ES-2所示）。有关这些行动的更深入总结，请参见图表11（第23页）、图表13（第31页）和图表15（第39页）。 Introduction 西方电力电网正在迅速向低碳能源资源转型。在过去十年中，西部各州退役了24吉瓦（GW）的煤电和燃气发电能力，同时太阳能、风能和电池储能 capacity 增长了55吉瓦，这一增长受到竞争性清洁能源经济和州级及联邦气候政策的推动。4专家预计这些资源的建设将继续推进：太阳能、风能和电池储能占西部落户计划新增资源总量的80%以上。5此外，几乎有十个这样的数量已经开始进行并网审批程序，以连接到电网，这表明向西部州电网转型的规模正在扩大。6 多项分析表明，到2030年，西方国家有望实现雄心勃勃的清洁能源目标，同时确保资源充足性。7资源充足性（RA）是电网可靠性的一个组成部分，专注于确保从长远来看，在各种条件下都有足够的发电资源可用以满足未来的负荷需求，同时考虑到发电和负荷的不确定性（参见）。资源充足性和可靠性有关更多详细信息 ， 请参见以下页面) 。8 图表 1 西部各州的产能转型 从2012年到2023年，西部各州见证了碳-free能源资源的强劲建设，这一进程在近年来加速，并支持了老旧化石燃料电厂的退役。 资源充足性和可靠性 保持电网可靠性意味着为客户提供持续供电，但这是一项复杂的过程，涉及两大系统：一是主网系统——高压区域电网，负责将发电厂产生的电力输送到地方电力公司；二是配电网系统——负责将电力供应到家庭和企业的地方电网。9为了确保一个真正可靠的电网，规划者致力于在电网系统的各个方面（如示例2所示）最大限度地减少短缺情况。 虽然“电网可靠性”这个术语常常被广泛使用，但重要的是要确保解决可靠性挑战的方案针对特定的可靠性组件。这将确保规划人员能够针对性地解决问题。整个系统的特定风险这可能会导致客户中断服务，而且公用事业公司正在建设成本最有效的解决方案集，以应对他们面临的特定可靠性挑战。例如，提高配电系统可靠性的最具成本效益的选项可能与最适合支持风险评估（RA）的解决方案不同。如果不具体描述问题，旨在广泛提高电网可靠性的资源可能不会提供最具成效的可靠性改进，尤其是在成本效益方面。 今天，大多数客户中断是由配电系统中的局部中断引起，但由RA短缺引起的供给侧中断可能非常危险且成本高昂，因此针对RA挑战的针对性解决方案至关重要，尤其是在新兴的供给侧威胁变得更加具体的情况下。 展望未来，新兴外部因素与传统化石燃料发电厂的经济退役相结合，增加了维持资源充足电网的复杂性和不确定性。因此，资源评估（RA）已成为监管机构今天必须优先考虑的重要议题。尽管许多实体在西部分别进行资源评估和规划，但监管机构的作用越来越独特且至关重要——尤其是在此时，监管机构还负责推动电气电网的历史性转型（详见...）。当今西方如何评估资源充足性 ， 国家监管机构的角色是什么 ？). 监管机构有责任确保公用事业向客户提供可靠且负担得起的电力服务，因此必须能够在应对新兴的资源规划挑战的同时管理成本。 当今西方如何评估资源充足性 ， 国家监管机构的角色是什么 ？ utilities 在西部地区通常制定综合资源计划（IRPs），用于长期系统规划，以确保其系统的资源充足。在通常每三到五年进行一次的综合资源规划过程中，utilities 通常依赖于诸如容量扩展和RA模型等电网规划模型，以确保他们在多种潜在未来条件下既考虑经济最