灵活需求家电使加州走向净零排放

美国加州能源委员会(CEC)正在为消费类家电制定灵活需求标准。这些标准计划于2023年第三季度生效。灵活需求是CEC实现温室气体净零排放战略的第四条支柱，并将补充现有的能源效率、可再生能源和能源储存计划。

能源效率标准是努力减少温室气体排放的第一轮举措。接下来是可再生能源，其目标是到2030年，实现可再生能源发电量占总发电量的60%。增长最快的是太阳能，它在中午达到峰值，此时大多数家电尚未使用（图1）。储能的目的是将太阳能的可用性推移到一天中电力需求的高峰时段。但这还不足以达到净零排放。灵活需求将使负载曲线向左移动，使太阳能在产生时得到利用。

灵活需求将支持在需求高峰时段的调度和缩减使用。SB 49要求制造商在经认证的家电中加入需求响应功能，并进行缺省设置，以最大限度地减少排放。灵活需求家电有望成为减少化石燃料使用和精简电网的最低成本方法。该法规将能够降低用电用户的电费开支，这会与电力公司所实现的成本降低相匹配。

在制定灵活家电标准时，CEC必须考虑到以下各要素：

• 技术可行性
• 成本效益
• 消费者同意和易用性
• 网络安全和可靠性

要在技术上具备可行性，标准必须转移大量电力负载，在全州范围内减少温室气体排放。特定家电类型的负载形状将是一个关键因素。在电网温室气体排放量较高时段使用较多的家电将被认为在技术上更为可行。其他因素将包括家电能耗以及全州范围内每种家电类型的数量和更换率。

SB 49要求灵活需求家电对消费者而言具有成本效益，并设定了衡量成本效益的新方法。该法案要求在比较具有和不具有灵活需求能力的家电的成本时，应该纳入与家电使用时间相关的温室气体排放减少量所带来的价值和对于消费者的生命周期成本。成本比较预计还将包括因灵活需求而避免的电网、基础设施和运营成本的价值。

消费者同意是SB 49的规定要求，并且消费者同意应基于便捷的控制、简单的设置和连接过程，包括支持直接第三方控制的连接。负载管理和需求响应技术应是开源的和互相兼容的，以增强制造商、电力公司、用电用户和第三方聚合商之间的协作。

消费者使用应用程序或直接连接互联网对灵活家电进行第三方操作的控制方式，为网络攻击提供了许多威胁载体，这可能会导致大部分电网瘫痪。SB 49要求CEC审查美国国家标准与技术研究院(NIST)的可靠性和网络安全协议中的网络安全标准，以及其他至少提供相同保护水平的网络安全协议。

能源效率是基石

灵活需求家电即将进入加州。它们将支持可再生能源的扩大使用，减少对储能的依赖，使加州逐步实现温室气体净零排放。灵活需求预计将降低将可再生能源发电并入电网的成本，这部分节省将惠及用电用户。

所有旨在减少温室气体排放的标准，包括灵活电力需求，都建立在能源效率的基础之上。下载以下参考设计，了解可最大限度地发挥灵活电力优势的高效电源系统功率变换器的实例：

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