能源转型专题报告：美国加州电力市场新能源弃电的挑战与应对

加州电力系统结构主要由CAISO负责运营，包括输电网络、配电系统、公用事业公司、独立发电公司和独立储能运营商。加州新能源弃电现象分为三个阶段，主要特征是光伏为主（占比93-95%），90%以上发生在春秋两季。

新能源弃电主要原因包括：新能源发电过剩（供需失衡），如2024年光伏发电量占加州总发电量的23%，午间发电严重过剩；电网阻塞，加州地理形态狭长导致发电与用电负荷空间错位，电网拥堵；系统灵活性不足与平衡需求，风电与光伏发电的间歇性特点对电网平衡提出更高要求，可调负荷不足，系统灵活性不够，电量预测误差。

缓解策略与效果包括：储能技术，大规模部署储能系统是快速响应新能源渗透率的最直接方式，2025年电池储能成为加州电网最重要的晚间调峰资源；区域电力交易，通过跨区域交易在更大范围内实现供需平衡，自2014年以来为交易各方创造了78亿美元价值；电网建设与技术升级，CAISO规划到2034年新建31个输电项目，总投资额48亿美元，并开展电网增强技术（GETs）研究；新能源制氢，通过新能源弃电生产绿氢满足RPS配额，ARCHES计划建设39个绿电制氢、氢储运网络与加氢设施等项目。

核心观点是新能源消纳是以新能源为主体的新型电力系统的普遍性挑战，储能、跨区域消纳与电网升级是应对新能源弃电的最重要手段，其中集中式电池储能是快速应对新能源消纳的最有效方式。从中长期看，新能源非电利用也将成为新能源消纳的新方向。