适应火：如何城市可以加强与分布式能源弹性

加州在二月份，一般高峰雨季经历一反常态降水少，国家的部分是进入干旱状态。这很可能会增加患病的野火在该州在2020年，它强调了社区需要考虑一系列的策略来提高其抗御野火点。这些策略之一是社区的态度对待自己的电力系统的方式。

分布式能源(DERs)——现场太阳能、电池储能和微电网——可以帮助减少森林火灾的可能性，保护社区免受最坏的影响。市政府可以发挥重要作用，降低采用这些技术和解决方案的障碍，投资关键设施和社区微电网，提高能源效率，参与公用事业规划和监管程序，从而帮助加快这些技术和解决方案的部署。

野火造成不成比例的伤害，我们最脆弱的社区

加州大火最近向我们表明，严重的气候有关的紧急状况是新常态（加州野火“季节”的成为全年现象），并且成本可能是天文数字。仅在2018起火灾的经济影响已经估计在400十亿$- 近两年一度的两倍预算对于整个州。强制断电或公共安全电力关闭(PSPSs)的成本，加州公用事业公司一直在实施，以避免额外的野火损害也是过高的。例如，考虑一下学校断电的成本:PG&E在金卡德火灾期间实施的psp造成了大约学生50多万人，以旷课中，在估计的社会成本每日1,400万元(PDF)。

加州最近发生的火灾向我们表明，与气候有关的严重紧急情况已成为新的常态。

这些受影响最严重野火的影响是老人，婴幼儿，医疗弱势群体和低收入社区，这是颜色的不成比例的社区。一项全国性研究华盛顿大学的研究人员表示，印第安人比白人更容易受到森林大火的影响。黑人和西班牙裔美国人要比黑人和西班牙裔美国人脆弱大约50%。这些社区在火灾发生前和灾后都在努力支付消防安全措施和保险费用。这些脆弱性进一步加剧在租金价格欺诈在野火之后，加剧了加州的住房短缺。在这些事件之后，富人往往会留下和穷人往往逗留;贫困率可以通过整整一个百分点爬在遭受重大灾害的地区。

城市必须率先推广弹性解决方案

而企业可以在灾难发生后离开，城市不能。地方政府负责他们的居民和当地的企业和机构谁留或回报。城市需要保护当地经济和留住雇主和工人。抗灾能力建设是方程的一个重要组成部分。

一种方式是城市正采取行动，建立抗灾能力采取他们的能源系统进行更好的控制。在光谱的最末端，圣何塞和旧金山正在评估的潜力，归市有自己的能源系统（购买当地电力基础设施和运行它作为一个城市公用事业），这可以让他们强调投资，比如在他们的资源规划局部微电网。别人都在用自己的社区聚集的选择节目实现类似的解决方案（PDF）。

然而，城市可以在传统的城市公用事业关系其他几种方式，包括结构中宣传相同的目标：

1. 简化了个人住宅和企业的太阳能+存储许可。
2. 通过在关键设施和微型电网的投资加强社区范围内的弹性。
3. 推进建筑节能解决弹性方程的需求方。
4. 帮助烘烤弹性为电力系统规划通过与公用事业和监管机构的参与。

让我们看一下依次在每个这些。

精简允许太阳能加存储

背后的米太阳能加存储可以使我们的家庭和企业的“业务连续性”，使我们能够继续运行，我们的空调，冰箱，电灯，电脑和家用医疗器械。增加了这些分布式能源的采用还可以帮助减少火灾危险通过降低老化传输设备的应变 - 在加利福尼亚州的营火的罪魁祸首，最具破坏性在该州的历史。

但是，这些解决方案是昂贵的 - 和激励措施，如对于背后的计电池程序亿$由加州公共事业委员会执行将不能达到大家。一个10千瓦的太阳能阵列的成本约为30000美元，而最便宜的特斯拉的Powerwall将设置你回到我的身边$ 10,000个。

背后的米太阳能加存储可以使家庭和企业“业务的连续性”。

虽然城市可能无法在很大程度上影响太阳能电池板或电池组的价格，但它们肯定可以帮助降低“软成本”——尤其是对屋顶太阳能而言。据太阳能基金会介绍，在许可、检查和互联过程中，安装一个典型的住宅太阳能电池阵列占左右总成本的三分之一（PDF），其中$ 3和$ 3.50每瓦在美国的平均水平。对比，与澳大利亚，其中普通住宅太阳能价格已经跌破每瓦$ 1.30- 在很大程度上是由于允许和互连的过程，治疗的住宅太阳能电池板更像是家电不是像网格基础设施的主要部分。

一个太阳能产业和非营利组织正在为一个更像澳大利亚或德国的许可和检查系统而努力。该系统将包括一个简单、免费的在线应用平台，在该平台上，预先获得批准的安装人员只要从经过认证的设备列表中提取设备，就可以获得自动批准。作为该系统的一部分，随机抽查将使安装人员遵守规定，如果安装失败或当安装失败时，公司将失去认证资格。在这样的系统中，城市控制着许可——并影响着互联成本——因此它可以显著加快DER的部署，同时也促进了当地已经存在的太阳能安装工作该国增长最快的就业类别之一。

投资于关键设施和微电网

虽然后备电源能够在个人家庭或小型企业的水平是有意义的，这些解决方案基本上无法进入我们的很多人口。据美国人口普查数据，美国家庭的34％是由租房者占领，57％的美国人生活在多户建筑。此外，具有太阳能电池板，如果他们需要撤离自己的家或工作地点的Powerwall显示不会做的人多好。

因此，城市需要在能够在紧急情况下提供直接救济，可以作为在未来更广阔的本地微电网基础基本设施投资，使弹性社区的一个特点。市建筑如学校，娱乐中心和公共住房是显而易见的候选者。他们通常被认为是“二次关键负载”，并没有专门的备用电源。城市可以从小处着手，在足够的能力进行投资，以满足通常仅包含的功能占总能源需求的10%到25%这些设施。

为了最大限度地发挥这些解决方案的弹性优点，立足他们在太阳加存储，而不是化石燃料是很重要的。设施依赖于柴油发电机通常只足够的燃料持续了两天，而电池补充每当太阳出来了（甚至通过野火浊度）。该石边农场微电网主要基于太阳能和10种类型的电池，在秋天2019连续操作通过索诺玛县火灾10天在2017年，并再次通过PG＆E的PSPS，在其太阳能电池阵列的操作尽管有烟雾和灰烬，正常产量的50%。

新兴的电池技术，如流动电池或固态电池，也可以减轻或消除易燃性顾虑配备了标准的锂离子化学物质。此外，太阳能+存储解决方案避免了柴油在紧急运行和每月测试过程中产生的严重污染，这是人口稠密的城市地区所关注的问题。

使用的电池不需要是静止的。自带的一个中档的60千瓦时电池特斯拉模型3（在2018年美国最畅销的EV）专卖店为多少电在两天普通美国家庭消耗（PDF）。电动巴士可以为学校提供备用电力，在紧急情况下，学校往往兼作避难所圣十字能源正考虑在科罗拉多州的咆哮叉山谷。

城市也可以与私人机构提供重要的公共服务，包括医疗保健，食品，电信，水和废物管理更紧密地合作。虽然其中的许多设施已经有了强大的后备力量，他们可能会受益于一体的综合性的办法，提高整个系统的容量和扩展弹性福利增加设施，同时降低整体系统成本。由纽约州能源研究和发展管理局领导的一个研究报告（PDF）表明，如果:

• 该系统可以更频繁地进行操作，提供更多的服务，并获得更多的价值不仅仅是备份代流;
• 临界设施紧密聚集（彼此的半英里内）;
• 系统设计可以经由接入到粒状消费数据（15分钟间隔）被优化;和
• 在现有公用事业线路上安装开关设备的成本——一个关键的成本驱动因素——可以保持在最低限度。

最终，专注于关键设施的微电网可以进一步扩展。优先级可以用来支持16基础设施行业由国土安全部，美国能源部认为是“至关重要”，他们的失能或破坏将会对国家安全，国家经济，公共卫生和公共安全的破坏性影响。

许多城市还可以利用自己的优势，“镇和礼服”由当地高校采取微电网的教训关系。高等教育机构早就已经被微电网领袖因为失去权力可能意味着失去多年的重要工作。作为德克萨斯大学奥斯汀分校的胡安·翁蒂韦罗斯解释说，“如果有教授失去的转基因小鼠有20年的内置到它的研究，这是一场噩梦。”他管理的微电网，旨在保护该大学的5亿$价值的研究，是该国最大的之一，并已交付99.999％的可靠性在过去的40年。普林斯顿大学的微电网保持灯光在桑迪飓风期间，当许多周边新泽西州的黑了。美国加州大学圣地亚哥分校的微电网提供的电力需求的92％。

当微电网技术修复都伴随着融资解决方案，这些社区微网可以在不脱离城市的资本支出来实现。例如，蒙哥马利县微电网在马里兰州的开发和施耐德电气和杜克能源公司资助。在加利福尼亚州弗里蒙特的消防站微电网是预计救市预计$ 350,000个通过购电协议。

推进建筑节能

如果太阳能+存储和微电网解决方案能够服务于高效运转的建筑和设备，它们将会走得更远。例如，一个10千瓦时的电池可以运行一个高效(美国SEER 18) 1.5吨的空调3个小时，大约是它可以运行一个低效率(美国SEER 9)单元的两倍。

城市可以利用微电网吸取他们的地方高校。

换句话说，弹性的解决方案，以提高效率的措施一体化后备电源将提供更多的关键“小时安全”（持续时间的建筑物可以保持一个极端天气事件或野火期间宜居条件）。除了保持舒适的温度，这可能意味着使关键设备保持运行和维护最低可接受的室内空气质量。这是在和居民区附近，在那里，因为它包含的不仅仅是树木和植物，而且人工合成化学物质，油漆和塑料残余野火烟雾可以是特别有害的重要。

的小时的安全的主要决定因素包括建筑物是如何很好地绝缘（反对极端温度后卫），多少空气泄漏的内侧和外侧（其影响室内空气质量以及温度）和多久临界之间发生设备可以继续运转 - 备份相对于负载功率容量（存储了与您的家庭透析机的功率消耗你的电池在能量）的函数。

弹性方程式的需求方面可以通过城市主导的努力得到帮助，这些努力包括加强建筑法规，建立现有建筑的排放限制和最低效率标准，要求建筑披露排放和能源性能，以及执行设备标准。

与公用事业和监管机构从事

即使在紧张高位运行，当停电发生他们这样做，城市公用事业的合作是非常重要的城市实现自己的应变能力和可持续发展的目标。必威体育2018条款和协作的目标可以变化很大，但城市公用事业合作协议的城市如何改善与重点规划的需求沟通和协调资源和能力提供范例。例如，公用事业，如PG＆E在加州与弹性区和预装互联中心的发展向前推进，城市可以确保这些分布式能源符合城市的目标，并不会导致更多的化石燃料发电产能投资。

RMI分析显示在关键设施安装太阳能加存储的成本是如何同在一个公用事业国有位置集中的资产时，年平均停电打到1％，且成本比1个百分点任何中断水平较低。在投资达到或接近现有变电站均衡设备和存储可以减轻传输线上的应力（通过减轻太阳能生产过剩的影响），并启用所述配电网络的部件的“孤岛”。在非紧急情况下参与加州能源存储市场可以创造额外的价值流，进一步提高这些投资的经济性。

在乔治亚电力公司最近IRP亚特兰大和其他几位当地社区干预后，该实用程序增加了一倍以上的使用可再生能源。

市接合不能终止于公用事业关系 - 城市也必须参与监管过程。在综合资源规划（IRP）中的，率情况和试点方案监管程序直接影响到城市的复原力和可持续发展目标。必威体育2018这些程序可以是复杂和神秘，但至关重要的是，城市的出现和使用他们拥有的公用事业（常）最大的客户的影响。他们可以利用专家证言非营利服务提供商，如GridLab和以营利为目的的顾问，如Greenlink集团或突触能源提供两种。他们还可以通过诸如举措挖掘其他城市和技术专家（包括落基山研究所）的知识美国城市气候变化的挑战和城市可持续发必威体育2018展董事网络。

乔治亚州和犹他州的城市已经展示了它们如何影响重大的规划决策。在亚特兰大和乔治亚州电力公司最近的IRP中其他几个当地社区的干预下，该公司的可再生能源使用量增加了一倍多，能源存储容量也几乎增加了一倍。据丹尼尔·泰特, a researcher with the Energy and Policy Institute, "Intervenors made a difference through testimony. With the information that intervenors put forward, their modeling and their testimony, it’s becoming increasingly clear how cost-competitive renewables and, increasingly, storage are in Georgia." In Utah,落基山电力公司已经与几个地方政府合作支持通过州立法，授权为有雄心勃勃的清洁能源目标的社区提供100%的可再生电力。

展望未来

这些由城市类型的互动将允许他们提高能源系统投资于他们的社区的应变能力。在我们这个日益动荡的世界中，所有这些策略需要从著名移动到常态。