U sistema di energia elettrica di l'America hè sottumessu à un cambiamentu radicale mentre passa da i combustibili fossili à l'energia rinnuvevule.Mentre a prima dicada di l'anni 2000 hà vistu una crescita enorme in a generazione di gas naturale, è l'anni 2010 eranu a dicada di u ventu è u solare, i primi segni suggerenu chì l'innuvazione di l'anni 2020 pò esse un boom in e centrali "ibride".
Una centrale elettrica hibrida tipica combina a generazione di l'electricità cù u almacenamentu di a bateria in u stessu locu.Chissu spessu significa un solare o ventu assuciatu cù batterie di grande scala.Travagliendu inseme, i pannelli solari è l'almacenamiento di a bateria ponu generà energia rinnuvevule quandu l'energia solare hè in u so piccu durante u ghjornu è poi liberala cum'è necessariu dopu à u sole tramonta.
Un sguardu à i prughjetti di putenza è di almacenamento in u pipeline di sviluppu offre una visione di u futuru di u putere hibridu.
A nostra squadraà u Laboratoriu Naziunale di Lawrence Berkeley hà trovu chì un stupente1.400 gigawattdi i prughjetti pruposti di generazione è di almacenamentu anu applicatu per cunnette à a reta - più di tutte e centrali di energia americane esistenti cumminate.U più grande gruppu hè avà prughjetti solari, è più di un terzu di quelli prughjetti implicanu l'hibrida solare più u almacenamentu di bateria.
Mentre chì sti centrali di u futuru offrenu assai benefici, ancu ellisuscite dumandenantu à cumu a rete elettrica deve esse megliu operata.
Perchè l'hibridi sò caldi
Quandu u ventu è u sole crescenu, cumincianu à avè un grande impattu nantu à a reta.
Energia solare digiàsupera u 25%di generazione energetica annuale in California è si sparghje rapidamente in altri stati cum'è Texas, Florida è Georgia.I stati di "cintura di ventu", da i Dakota à u Texas, anu vistuimplementazione massiva di turbine eoliche, cù l'Iowa avà ottene una maiuranza di u so putere da u ventu.
Stu altu percentualità di energia rinnuvevule suscite una quistione: Cumu integremu e fonti rinnuvevuli chì pruducenu quantità grande, ma variate di putere in tuttu u ghjornu?
Hè quì chì l'almacenamiento entra in i prezzi di a bateria di lithium-ioncadutu rapidamentecum'è a pruduzzione hè aumentata per u mercatu di i veiculi elettrici in l'ultimi anni.Mentre chì ci sò preoccupazioni per u futurusfide di a supply chain, u disignu di a bateria hè ancu prubabile di evoluzione.
A cumminazzioni di sulari è batterie permette à l'operatori di e piante ibride di furnisce u putere à traversu l'ore più preziose quandu a dumanda hè più forte, cum'è dopu meziornu d'estate è serate quandu l'aria condizionata funziona in alta.E batterie aiutanu ancu à liscia a produzzione da l'energia eolica è solare, almacenà l'excedente di putenza chì altrimenti seria ridutta, è riduce a congestione in a reta.
L'ibridi dominanu u pipeline di u prugettu
À a fine di u 2020, ci sò stati 73 prughjetti ibridi solari è 16 venti chì operanu in i Stati Uniti, chì ammontanu à 2,5 gigawatt di generazione è 0,45 gigawatt di almacenamiento.
Oghje, sulari è ibridi dominanu u pipeline di sviluppu.À a fine di u 2021, più di675 gigawatt di sulari prupostie piante avianu dumandatu l'appruvazioni di a cunnessione di a rete, cù più di un terzu di elli cunghjunati cù u almacenamentu.Un altru 247 gigawatt di parchi eolichi eranu in linea, cù 19 gigawatt, o circa 8% di quelli, cum'è ibridi.
Di sicuru, a dumanda di una cunnessione hè solu un passu in u sviluppu di una centrale elettrica.Un sviluppatore hà ancu bisognu di accordi di terre è cumunità, un cuntrattu di vendita, finanziamentu è permessi.Solu circa una in quattru novi pianti pruposti trà 2010 è 2016 hà fattu l'operazione cummerciale.Ma a prufundità di interessu in i pianti hibridi porta un forte crescita.
In i mercati cum'è California, e batterie sò essenzialmente ubligatorie per i novi sviluppatori solari.Dapoi u solar spessu cunta per ua maiò parte di u puterein u mercatu di ghjornu, custruisce più aghjunghje pocu valore.Attualmente u 95% di tutte e pruposte di capacità solare à grande scala in a fila di California vene cù batterie.
5 lezioni nantu à ibridi è dumande per u futuru
L'uppurtunità di crescita in l'hibridi rinnuvevuli hè chjaramente grande, ma suscita qualchì quistione chìu nostru gruppuà Berkeley Lab hà investigatu.
Eccu alcuni di i nostrii primi risultati:
L'investimentu paga in parechje regioni.Avemu trovu chì, mentri l'aghjunghje batterie à una pianta di energia solare aumenta u prezzu, aumenta ancu u valore di u putere.Metà a generazione è u almacenamentu in u stessu locu pò catturà benefici da i crediti fiscali, u risparmiu di costi di custruzzione è a flessibilità operativa.Fighjendu u putenziale di rivinuti annantu à l'ultimi anni, è cù l'aiutu di i crediti fiscali federali, u valore aghjuntu pare ghjustificà u prezzu più altu.
Co-location significa ancu scambii.U ventu è u solare facenu megliu induve e risorse di u ventu è u solare sò più forti, ma e batterie furniscenu u più valore induve ponu furnisce i più grandi benefici di a rete, cum'è alleviate a congestione.Chistu significa chì ci sò scambii quandu determinà u megliu locu cù u valore più altu.I crediti fiscali federali chì ponu esse guadagnati solu quandu e batterie sò co-locate cù u solar pò esse incuraghjenu decisioni suboptimali in certi casi.
Ùn ci hè una combinazione megliu.U valore di una pianta hibrida hè determinata in parte da a cunfigurazione di l'equipaggiu.Per esempiu, a dimensione di a bateria relative à un generatore solare pò determinà quantu tardi à a sera a pianta pò furnisce energia.Ma u valore di u putere di notte dipende di e cundizioni di u mercatu lucale, chì cambianu in tuttu l'annu.
E regule di u mercatu di l'energia anu bisognu di evoluzione.L'ibridi ponu participà à u mercatu di l'energia cum'è una sola unità o cum'è entità separati, cù l'offerta solare è di almacenamento indipindente.L'ibridi ponu ancu esse venditori o cumpratori di putere, o i dui.Chì pò esse complicatu.E regule di participazione à u mercatu per l'ibridi sò sempre in evoluzione, lascendu l'operatori di e piante per sperimentà cumu vendenu i so servizii.
I picculi ibridi creanu novi opportunità:I centrali ibridi pò ancu esse chjuchi, cum'è solare è batterie in una casa o cummerciale.Taliibridi sò diventati standard in Hawaiicum'è l'energia solare satura a reta.In California, i clienti chì sò sottumessi à l'interruzzione di l'energia per prevene l'incendii sò sempre più aghjunghjenu almacenamiento à i so sistemi solari.Quessiibridi "darreri à u metru".suscite dumande nantu à cumu si deve esse valutati, è cumu si ponu cuntribuisce à l'operazioni di a griglia.
L'ibridi sò appena cuminciati, ma assai più sò in strada.Hè necessariu più ricerca nantu à e tecnulugia, i disinni di u mercatu è i regulamenti per assicurà a griglia è i prezzi di a rete evoluzione cun elli.
Mentre e dumande restanu, hè chjaru chì l'ibridi ridefininu e centrali elettriche.È puderanu rifà u sistema di putere di i Stati Uniti in u prucessu.
Tempu di post: 23-jun-2022