Mae system pŵer trydan America yn mynd trwy newid radical wrth iddi drosglwyddo o danwydd ffosil i ynni adnewyddadwy.Er bod degawd cyntaf y 2000au wedi gweld twf enfawr mewn cynhyrchu nwy naturiol, a'r 2010au yn ddegawd o wynt a solar, mae arwyddion cynnar yn awgrymu y gallai arloesedd y 2020au fod yn ffyniant mewn gweithfeydd pŵer “hybrid”.
Mae gwaith pŵer hybrid nodweddiadol yn cyfuno cynhyrchu trydan â storio batri yn yr un lleoliad.Mae hynny'n aml yn golygu fferm solar neu wynt wedi'i pharu â batris ar raddfa fawr.Gan weithio gyda'i gilydd, gall paneli solar a storfa batri gynhyrchu pŵer adnewyddadwy pan fydd ynni solar ar ei anterth yn ystod y dydd ac yna ei ryddhau yn ôl yr angen ar ôl i'r haul fachlud.
Mae edrych ar y prosiectau pŵer a storio sydd ar y gweill yn cynnig cipolwg ar ddyfodol pŵer hybrid.
Ein tîmyn Labordy Cenedlaethol Lawrence Berkeley fod yn syfrdanol1,400 gigawato brosiectau cynhyrchu a storio arfaethedig wedi gwneud cais i gysylltu â'r grid - mwy na holl weithfeydd pŵer presennol yr UD gyda'i gilydd.Mae'r grŵp mwyaf bellach yn brosiectau solar, ac mae dros draean o'r prosiectau hynny'n cynnwys storio hybrid solar a batri.
Er bod y gweithfeydd pŵer hyn yn y dyfodol yn cynnig llawer o fanteision, maent hefydcodi cwestiynauam y ffordd orau o weithredu'r grid trydan.
Pam mae hybridau yn boeth
Wrth i wynt a haul dyfu, maen nhw'n dechrau cael effeithiau mawr ar y grid.
Pŵer solar yn barodyn fwy na 25%o gynhyrchu pŵer blynyddol yng Nghaliffornia ac mae'n lledaenu'n gyflym mewn taleithiau eraill fel Texas, Florida a Georgia.Mae taleithiau’r “wind belt”, o’r Dakotas i Texas, wedi gwelddefnydd enfawr o dyrbinau gwynt, gydag Iowa yn awr yn cael mwyafrif o'i grym o'r gwynt.
Mae’r ganran uchel hon o ynni adnewyddadwy yn codi cwestiwn: Sut mae integreiddio ffynonellau adnewyddadwy sy’n cynhyrchu symiau mawr ond amrywiol o bŵer drwy gydol y dydd?
Dyna lle storio yn dod i mewn prisiau batri lithiwm-ion wedidisgyn yn gyflymgan fod cynhyrchiant wedi cynyddu ar gyfer y farchnad cerbydau trydan yn ystod y blynyddoedd diwethaf.Er bod pryderon am y dyfodolheriau cadwyn gyflenwi, mae dyluniad batri hefyd yn debygol o esblygu.
Mae'r cyfuniad o solar a batris yn caniatáu i weithredwyr gweithfeydd hybrid ddarparu pŵer trwy'r oriau mwyaf gwerthfawr pan fo'r galw cryfaf, megis prynhawniau haf a gyda'r nos pan fydd cyflyrwyr aer yn rhedeg yn uchel.Mae batris hefyd yn helpu i lyfnhau cynhyrchu o ynni gwynt a solar, storio pŵer gormodol a fyddai fel arall yn cael ei gwtogi, a lleihau tagfeydd ar y grid.
Hybrids sy'n dominyddu piblinell y prosiect
Ar ddiwedd 2020, roedd 73 o brosiectau solar ac 16 o brosiectau hybrid gwynt yn gweithredu yn yr Unol Daleithiau, sef cyfanswm o 2.5 gigawat o gynhyrchu a 0.45 gigawat o storfa.
Heddiw, mae solar a hybrid yn dominyddu'r biblinell ddatblygu.Erbyn diwedd 2021, mwy na675 gigawat o solar arfaethedigroedd gweithfeydd wedi gwneud cais am gymeradwyaeth cysylltiad grid, gyda dros draean ohonynt wedi'u paru â storfa.Roedd 247 gigawat arall o ffermydd gwynt yn cyd-fynd, gyda 19 gigawat, neu tua 8% o'r rheini, yn hybridiau.
Wrth gwrs, dim ond un cam wrth ddatblygu gwaith pŵer yw gwneud cais am gysylltiad.Mae datblygwr hefyd angen cytundebau tir a chymunedol, cytundeb gwerthu, cyllid a thrwyddedau.Dim ond tua un o bob pedwar ffatri newydd a gynigiwyd rhwng 2010 a 2016 a gyrhaeddodd weithrediad masnachol.Ond mae dyfnder y diddordeb mewn planhigion hybrid yn awgrymu twf cryf.
Mewn marchnadoedd fel California, mae batris yn y bôn yn orfodol i ddatblygwyr solar newydd.Gan fod solar yn aml yn cyfrif am ymwyafrif y pŵeryn y farchnad yn ystod y dydd, nid yw adeiladu mwy yn ychwanegu fawr ddim gwerth.Ar hyn o bryd mae 95% o'r holl gapasiti solar ar raddfa fawr arfaethedig yn y ciw yng Nghaliffornia yn dod â batris.
5 gwers ar hybridau a chwestiynau ar gyfer y dyfodol
Mae’r cyfle ar gyfer twf mewn hybridau adnewyddadwy yn amlwg yn fawr, ond mae’n codi rhai cwestiynau ynghylch hynnyein grŵpyn Berkeley Lab wedi bod yn ymchwilio.
Dyma rai o'ncanfyddiadau uchaf:
Mae'r buddsoddiad yn talu ar ei ganfed mewn sawl rhanbarth.Canfuom, er bod ychwanegu batris at orsaf ynni solar yn cynyddu'r pris, mae hefyd yn cynyddu gwerth y pŵer.Gall rhoi cynhyrchu a storio yn yr un lleoliad sicrhau buddion o gredydau treth, arbedion cost adeiladu a hyblygrwydd gweithredol.O edrych ar y potensial refeniw dros y blynyddoedd diwethaf, a gyda chymorth credydau treth ffederal, mae'n ymddangos bod y gwerth ychwanegol yn cyfiawnhau'r pris uwch.
Mae cydleoli hefyd yn golygu cyfaddawdu.Gwynt a solar sy'n perfformio orau lle mae'r adnoddau gwynt a solar ar eu cryfaf, ond mae batris yn darparu'r gwerth mwyaf lle gallant ddarparu'r buddion grid mwyaf, fel lleddfu tagfeydd.Mae hynny'n golygu bod cyfaddawdau wrth benderfynu ar y lleoliad gorau gyda'r gwerth uchaf.Gall credydau treth ffederal y gellir eu hennill dim ond pan fydd batris wedi'u cydleoli â solar fod yn annog penderfyniadau is-optimaidd mewn rhai achosion.
Nid oes un cyfuniad gorau.Mae gwerth planhigyn hybrid yn cael ei bennu'n rhannol gan gyfluniad yr offer.Er enghraifft, gall maint y batri o'i gymharu â generadur solar bennu pa mor hwyr gyda'r nos y gall y planhigyn gyflenwi pŵer.Ond mae gwerth pŵer yn ystod y nos yn dibynnu ar amodau'r farchnad leol, sy'n newid trwy gydol y flwyddyn.
Mae angen i reolau marchnad pŵer esblygu.Gall hybridau gymryd rhan yn y farchnad bŵer fel uned sengl neu fel endidau ar wahân, gyda'r bidio solar a storio yn annibynnol.Gall hybridau hefyd fod naill ai'n werthwyr neu'n brynwyr pŵer, neu'r ddau.Gall hynny fynd yn gymhleth.Mae rheolau cyfranogiad y farchnad ar gyfer hybridau yn dal i esblygu, gan adael gweithredwyr gweithfeydd i arbrofi gyda sut maent yn gwerthu eu gwasanaethau.
Mae hybridau bach yn creu cyfleoedd newydd:Gall gweithfeydd pŵer hybrid hefyd fod yn fach, fel solar a batris mewn cartref neu fusnes.Cyfrywmae hybridau wedi dod yn safonol yn Hawaiigan fod pŵer solar yn dirlawn y grid.Yng Nghaliffornia, mae cwsmeriaid sy'n destun cau pŵer i atal tanau gwyllt yn ychwanegu storfa gynyddol at eu systemau solar.Rhainhybridiau “tu ôl i'r mesurydd”.codi cwestiynau am sut y dylid eu gwerthfawrogi, a sut y gallant gyfrannu at weithrediadau grid.
Megis dechrau mae hybridau, ond mae llawer mwy ar y ffordd.Mae angen mwy o ymchwil ar y technolegau, dyluniadau marchnad a rheoliadau i sicrhau bod y grid a phrisiau grid yn esblygu gyda nhw.
Er bod cwestiynau'n parhau, mae'n amlwg bod hybridau yn ailddiffinio gweithfeydd pŵer.Ac efallai y byddant yn ail-wneud system bŵer yr Unol Daleithiau yn y broses.
Amser postio: Mehefin-23-2022