Електростанція найближчого майбутнього – це гібриди

сонячна електростанція майбутнього 4 25
 Завдяки поєднанню сонячної енергії та акумуляторної батареї гібриди можуть продовжувати виробляти електроенергію після настання темряви. Петмал через Getty Images

Електроенергетична система Америки зазнає радикальних змін, коли вона переходить від викопного палива до відновлюваної енергії. Хоча в перше десятиліття 2000-х спостерігалося величезне зростання виробництва природного газу, а 2010-ті були десятиліттям вітру та сонця, ранні ознаки свідчать про те, що інновації 2020-х років можуть бути бумом «гібридних» електростанцій.

Типова гібридна електростанція поєднує виробництво електроенергії з акумулятором в одному місці. Це часто означає сонячну або вітрову електростанцію в парі з великомасштабними батареями. Працюючи разом, сонячні батареї та накопичувачі можуть генерувати відновлювану енергію, коли сонячна енергія досягає свого піку протягом дня, а потім вивільняти її за потреби після заходу сонця.

Погляд на проекти електроенергетики та накопичувачів у розробці дає змогу побачити майбутнє гібридної енергії.

Наша команда в Національній лабораторії Лоуренса Берклі виявили, що це вражаюче 1,400 гігаватт пропонованих проектів виробництва та зберігання подали заявки на підключення до мережі – більше, ніж усі існуючі електростанції США разом узяті. Зараз більшість із них є сонячними проектами, і понад третина цих проектів пов’язана з гібридними сонячними електростанціями.

Хоча ці електростанції майбутнього пропонують багато переваг, вони також піднімати запитання про те, як найкраще експлуатувати електричну мережу.

Чому гібриди гарячі

У міру зростання вітру та сонця вони починають сильно впливати на мережу.

Сонячна енергія вже перевищує 25% щорічного виробництва електроенергії в Каліфорнії і швидко поширюється в інших штатах, таких як Техас, Флорида та Джорджія. Штати «поясу вітрів», від Дакот до Техасу, бачили масове розгортання вітрових турбін, а Айова зараз отримує більшість своєї енергії від вітру.

Цей високий відсоток відновлюваної енергії викликає питання: як ми інтегруємо відновлювані джерела, які виробляють велику, але різну кількість електроенергії протягом дня?

сонячна електростанція майбутнього2 4 25
Джошуа Родс / Техаський університет в Остіні.

Ось тут на допомогу приходить сховище. Ціни на літій-іонні акумулятори є швидко впав оскільки виробництво на ринку електромобілів зросло в останні роки. Поки є занепокоєння про майбутнє проблеми ланцюга поставок, дизайн акумулятора, ймовірно, також буде змінюватися.


 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

Комбінація сонячних батарей і батарей дозволяє операторам гібридних установок забезпечувати електроенергією в найцінніші години, коли попит найбільший, наприклад, влітку вдень і ввечері, коли кондиціонери працюють на високому рівні. Акумулятори також допомагають згладжувати виробництво від вітрової та сонячної енергії, накопичувати надлишок електроенергії, яка в іншому випадку була б скорочена, і зменшують перевантаження в мережі.

Гібриди домінують у конвеєрі проекту

Наприкінці 2020 року в США діяло 73 сонячні та 16 вітрових гібридних проектів, що склало 2.5 гігават генерації та 0.45 гігават зберігання.

Сьогодні сонячні та гібриди домінують у конвеєрі розвитку. До кінця 2021 року понад 675 гігават запропонованої сонячної енергії заводи подали заявки на схвалення підключення до електромережі, причому понад третина з них поєднана зі сховищем. Ще 247 гігават вітрових електростанцій були в черзі, з 19 гігават, або близько 8% від них, як гібриди.

сонячна електростанція майбутнього3 4 25
 Кількість пропонованої сонячної, накопичувальної та вітрової енергії, яка очікує на підключення до мережі, різко зросла за останні роки, в той час як вугілля, газ та атомна електростанція зникли. Лоуренс Берклі Національна лабораторія

Звичайно, подача заявки на підключення – це лише один крок у розвитку електростанції. Також забудовнику потрібні земельні та комунальні договори, договір купівлі-продажу, фінансування та дозволи. Лише одна з чотирьох нових установок, запропонованих у період з 2010 по 2016 рік, була введена в комерційну експлуатацію. Але глибина інтересу до гібридних рослин віщує сильне зростання.

На таких ринках, як Каліфорнія, батареї є обов’язковими для нових розробників сонячної енергії. Оскільки сонячна часто припадає на більшість влади на денному ринку будівництво більше не додає вартості. В даний час 95% всієї пропонованої великомасштабної сонячної ємності в каліфорнійській черзі постачається з батареями.

5 уроків про гібриди та питання на майбутнє

Можливості для зростання відновлюваних гібридів явно великі, але це викликає деякі питання наша група у лабораторії Берклі проводили розслідування.

Ось деякі з наших головні висновки:

  • У багатьох регіонах інвестиції окупаються. Ми виявили, що, хоча додавання батарей до сонячної електростанції збільшує ціну, це також підвищує цінність електроенергії. Розміщення виробництва та зберігання в одному місці може отримати переваги від податкових кредитів, економії витрат на будівництво та операційної гнучкості. Дивлячись на потенціал доходу за останні роки та за допомогою федеральних податкових кредитів, додана вартість виправдовує вищу ціну.

  • Спільне розташування також означає компроміси. Вітер і сонячна батарея працюють найкраще там, де вітер і сонячні ресурси є найсильнішими, але батареї забезпечують найбільшу цінність там, де вони можуть забезпечити найбільші переваги мережі, як-от розвантаження. Це означає, що при визначенні найкращого місця з найвищим значенням існують компроміси. Федеральні податкові пільги, які можна отримати лише за умови розміщення батарей разом із сонячними батареями, у деяких випадках можуть заохочувати до прийняття неоптимальних рішень.

  • Не існує однієї найкращої комбінації. Вартість гібридної установки частково визначається конфігурацією обладнання. Наприклад, розмір батареї відносно сонячного генератора може визначити, наскільки пізно ввечері станція може постачати електроенергію. Але вартість електроенергії в нічний час залежить від місцевих ринкових умов, які змінюються протягом року.

  • Правила ринку електроенергії повинні еволюціонувати. Гібриди можуть брати участь на ринку електроенергії як окрема одиниця або як окремі суб’єкти, при цьому сонячна батарея та акумуляторна батарея пропонують ставки незалежно. Гібриди також можуть бути як продавцями, так і покупцями влади, або і тим, і іншим. Це може ускладнитися. Правила участі на ринку гібридів все ще розвиваються, залишаючи операторів заводів експериментувати з тим, як вони продають свої послуги.

  • Малі гібриди створюють нові можливості: Гібридні електростанції також можуть бути невеликими, наприклад, сонячні та батареї в будинку або на підприємстві. Такий гібриди стали стандартом на Гаваях оскільки сонячна енергія насичує мережу. У Каліфорнії клієнти, які підлягають відключенню електроенергії для запобігання лісових пожеж, все частіше додають накопичувачі до своїх сонячних систем. Ці «залікові» гібриди піднімають питання про те, як їх слід оцінювати та як вони можуть внести свій внесок у роботу мережі.

Гібриди тільки починаються, але набагато більше на шляху. Потрібні додаткові дослідження технологій, дизайну ринку та правил, щоб забезпечити розвиток мережі та ціноутворення на мережу разом з ними.

Хоча питання залишаються, зрозуміло, що гібриди змінюють визначення електростанцій. І в цьому процесі вони можуть переробити енергосистему США.Бесіда

Про авторів

Йоахім Зель, Старший науковий співробітник, Лоуренс Берклі Національна лабораторія; Бентам Паулос, Філія, група ринків електроенергії та політики, Лоуренс Берклі Національна лабораторія, і Уілл Горман, аспірант-дослідник у галузі ринків електроенергії та політики, Лоуренс Берклі Національна лабораторія

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.


Рекомендовані книги:

Дика природа Єллоустоунського перехідного періоду

Дика природа Єллоустоунського перехідного періодуПонад тридцять експертів виявляють тривожні ознаки напруженої системи. Вони виділяють три найважливіші фактори стресу: інвазійні види, розвиток приватного сектору незахищених земель та потепління клімату. Їх заключні рекомендації сформують дискусію двадцять першого століття про те, як протистояти цим викликам не лише в американських парках, але і в заповідних зонах у всьому світі. Легко читається та повністю ілюстрований.

Для отримання додаткової інформації або замовлення "Дикої природи Йеллоустоун у перехідному періоді" на Амазонці.

Енергетичний перенасичення: зміна клімату та політика жиру

Енергетичний перенасичення: зміна клімату та політика жирувід Яна Робертса. Експертно розповідає історію енергетики в суспільстві та ставить `` жирність '' поруч із зміною клімату як прояви того самого основного планетарного нездужання. Ця захоплююча книга стверджує, що імпульс енергії викопного палива не тільки започаткував процес катастрофічних змін клімату, але й стимулював середній розподіл ваги людини вгору. Він пропонує та оцінює для читача набір особистих та політичних стратегій де-карбонізації.

Для отримання додаткової інформації або замовлення "Енергетичного перенасичення" на Amazon.

Останній стенд: Квест Теда Тернера врятувати проблему планети

Останній стенд: Квест Теда Тернера врятувати проблему планетиТод Уілкінсон і Тед Тернер. Підприємець та медіа-магнат Тед Тернер називає глобальне потепління найжахливішою загрозою, що стоїть перед людством, і каже, що магнати майбутнього будуть викарбувані у розвитку зеленої, альтернативної відновлюваної енергії. Очі Теда Тернера ми розглядаємо інший спосіб мислення про навколишнє середовище, наші зобов’язання допомагати іншим, хто потребує, і серйозні виклики, що загрожують виживанню цивілізації.

Для отримання додаткової інформації або замовлення "Останній стенд: Квест Теда Тернера ..." на Amazon.


Вам також може сподобатися

слідкуйте за InnerSelf далі

значок facebookзначок Twitterзначок YouTubeinstagram iconпінтрест значокrss значок

 Отримайте останні по електронній пошті

Щотижневий журнал Щоденне натхнення

ДОСТУПНІ МОВИ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

НАЙБІЖ ЧИТАТИ

уважність і танцювальне психічне здоров’я 4 27
Як уважність і танці можуть покращити психічне здоров'я
by Адріанна Мендрек, Університет Єпископа
Десятиліттями вважалося, що соматосенсорна кора відповідає лише за обробку сенсорних…
Непрацездатність зарядного пристрою 9 19
Нове правило зарядного пристрою USB-C показує, як регулятори ЄС приймають рішення для світу
by Рено Фукар, Ланкастерський університет
Ви коли-небудь позичали зарядний пристрій у друга лише для того, щоб виявити, що він несумісний з вашим телефоном? Або…
соціальний стрес і старіння 6 17
Як соціальний стрес може прискорити старіння імунної системи
by Ерік Клопак, Університет Південної Каліфорнії
У міру старіння їх імунна система, природно, починає знижуватися. Це старіння імунної системи,…
їжа здоровіша, якщо її готувати 6 19
9 овочів, які корисніші в приготуванні
by Лора Браун, Університет Тіссайд
Не вся їжа є більш поживною, якщо вживати її в сирому вигляді. Справді, деякі овочі насправді більше...
безперервне голодування 6 17
Чи дійсно періодичне голодування корисно для схуднення?
by Девід Клейтон, Університет Ноттінгем Трент
Якщо ви хтось думав про схуднення або хотів стати здоровішим протягом кількох останніх…
чоловік. жінка і дитина на пляжі
Це День? Поворот до Дня батька
by Буде Вілкінсон
Це день батька. Яке символічне значення? Чи може щось змінити життя сьогодні у вашому…
проблеми з оплатою рахунків і психічне здоров’я 6 19
Проблеми зі сплатою рахунків можуть серйозно вплинути на психічне здоров’я батьків
by Джойс Ю. Лі, Університет штату Огайо
Попереднє дослідження бідності в основному проводилося з матерями, з переважною увагою до низьких…
Ефекти bpa 6 19 на здоров'я
Які десятиліття досліджень підтверджують вплив BPA на здоров’я
by Трейсі Вудрафф, Каліфорнійський університет, Сан-Франциско
Незалежно від того, чи чули ви про хімічний бісфенол А, більш відомий як BPA, дослідження показують, що…

Нове ставлення - нові можливості

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Ринок InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Всі права захищені.