彈性需求電器讓加州實現淨零

加州能源委員會 (CEC) 正在為消費性電器制定彈性 (Flex) 需求標準。這些標準預計將於 2023 年第三季生效。彈性需求是 CEC 實現溫室氣體 (GHG) 淨零排放策略的第四個方面，並將補足現有的能源效率、可再生能源和能源儲存計劃。

能源效率標準是減少溫室氣體排放的第一大措施。其次是可再生能源，其目標是到 2030 年可再生能源發電量達到 60%。成長最快的是太陽能，它在中午達到峰值，但這並不是大多數電器的使用時間 (圖 1)。儲能的設計是為了將太陽能的可用性轉移到一天中用電高峰的稍晚。但這還不足以達到淨零。彈性需求將使負載曲線向左移動，並在太陽能產生時使用太陽能。

彈性需求將支援預約，以降低高峰需求期間的使用率。SB 49 要求製造商在認證電器和預設設定中包含需求回應能力，以最大限度地減少排放量。彈性需求電器有望成為最大限度減少化石燃料使用和簡化電網的成本最低的方法。這些法規旨在為納稅人提供更低的成本，以反映公用事業公司所經歷的成本降低。

在開發彈性電器標準時，CEC 必須使用一個架構，該架構包括以下特點：

• 技術可行性
• 符合成本效益
• 經過消費者同意且易於使用
• 網路安全和可靠性

為了在技術上可行，這些標準必須轉移大量電力負荷，減少全州的溫室氣體排放。特定電器類型的負載形狀將是一個關鍵因素。在電網溫室氣體排放量較高期間使用較多的電器將被認為在技術上更具可行性。其他因素將包括電器能耗以及全州每種電器類型的數量和更換率。

SB 49 要求彈性需求電器對消費者而言具有成本效益，並制定了衡量成本效益的新方法。該法案要求在比較具有和不具有彈性需求能力的電器成本時，包括與電器使用時間相關的減少溫室氣體排放的價值以及消費者的生命週期成本。預計成本比較還將包括因彈性需求而避免的電網、基礎建設和營運成本的價值。

SB 49 強制要求必須經過消費者同意，並採用方便使用的控制、簡單的設定和連接過程，包括用於直接第三方控制的連接。負載管理和需求回應技術將是開放原始碼且可互通，有效提高製造商、公用事業、納稅人和第三方聚合商之間的協作。

使用應用程式或直接網際網路連線對彈性電器執行第三方操作的消費者控制為網路攻擊帶來了大量威脅，這可能會導致大部分電網癱瘓。SB 49 要求 CEC 審查來自美國國家標準暨技術研究院 (National Institute of Standards and Technology) 的可靠性和網路安全通訊協定的網路安全標準，以及其他至少提供相同等級保護的網路安全通訊協定。

能源效率是基礎

彈性需求電器即將進入加州。它們將支援擴大可再生能源的使用，減少對儲存的依賴，從而使加州實現溫室氣體淨零排放。彈性需求預計能降低將可再生能源整合到電網的成本，並將節省的費用轉嫁給納稅人。

所有旨在減少溫室氣體排放的標準，包括彈性功率，都建立在能源效率的基礎之上。下載以下參考設計，瞭解可充份發揮彈性功率優勢的高效率電力系統的功率轉換器範例：

• RDR-710 – 12 W 雙輸出開放式架構電源供應器，適用於使用 InnoSwitch3-TN
• DER-868 – 60 W 家電直流馬達用電源，使用 InnoSwitch3-CP（采用 PowiGaN 技术）