Amerikan sähköjärjestelmässä on käynnissä radikaali muutos, kun se siirtyy fossiilisista polttoaineista uusiutuvaan energiaan.Vaikka 2000-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä maakaasun tuotanto kasvoi valtavasti ja 2010-luku oli tuulen ja auringon vuosikymmentä, varhaiset merkit viittaavat siihen, että 2020-luvun innovaatio voi olla "hybridivoimaloiden" puomi.
Tyypillinen hybridivoimalaitos yhdistää sähkön tuotannon ja akkuvaraston samassa paikassa.Tämä tarkoittaa usein aurinko- tai tuulipuistoa, joka on yhdistetty suuriin akkuihin.Yhdessä aurinkopaneelit ja akkuvarasto voivat tuottaa uusiutuvaa energiaa, kun aurinkoenergia on huipussaan päivän aikana, ja vapauttaa sitä tarvittaessa auringonlaskun jälkeen.
Katsaus kehitysvaiheessa oleviin voima- ja varastointiprojekteihin tarjoaa kurkistuksen hybridivoiman tulevaisuudesta.
TiimimmeLawrence Berkeley National Laboratoryssa havaittiin, että se on hämmästyttävää1400 gigawattiaehdotetuista tuotanto- ja varastointiprojekteista on hakenut liittymistä verkkoon – enemmän kuin kaikki nykyiset Yhdysvaltain voimalaitokset yhteensä.Suurin ryhmä on nyt aurinkoenergiaprojektit, ja yli kolmannes hankkeista koskee hybridiaurinkoenergiaa ja akkuvarastointia.
Vaikka nämä tulevaisuuden voimalaitokset tarjoavat monia etuja, ne myösherättää kysymyksiämiten sähköverkkoa tulisi parhaiten käyttää.
Miksi hybridit ovat kuumia
Tuulen ja auringon kasvaessa niillä alkaa olla suuria vaikutuksia verkkoon.
Aurinkovoimaa joyli 25 %vuosittaisesta sähköntuotannosta Kaliforniassa ja leviää nopeasti muissa osavaltioissa, kuten Texasissa, Floridassa ja Georgiassa."Tuulivyöhykkeen" osavaltiot Dakotasista Texasiin ovat nähneettuuliturbiinien massiivinen käyttöönotto, Iowa saa nyt suurimman osan voimastaan tuulesta.
Tämä uusiutuvan energian korkea prosenttiosuus herättää kysymyksen: kuinka integroimme uusiutuvat lähteet, jotka tuottavat suuria, mutta vaihtelevia määriä sähköä pitkin päivää?
Siinä tallennus tulee käyttöön. Litiumioniakkujen hinnat ovatnopeasti pudonnutkoska tuotanto on kasvanut sähköajoneuvojen markkinoille viime vuosina.Vaikka tulevaisuudesta ollaan huolissaantoimitusketjun haasteisiin, akun suunnittelu todennäköisesti myös kehittyy.
Aurinkoenergian ja akkujen yhdistelmän ansiosta hybridilaitosten käyttäjät voivat tarjota sähköä arvokkaimpina tunteina, kun kysyntä on voimakkainta, kuten kesäiltapäivisin ja iltaisin, kun ilmastointilaitteet käyvät korkealla.Akut auttavat myös tasoittamaan tuuli- ja aurinkoenergian tuotantoa, varastoivat ylimääräistä sähköä, joka muuten rajoittuisi, ja vähentävät verkon ruuhkautumista.
Hybridit hallitsevat projektia
Vuoden 2020 lopussa Yhdysvalloissa oli toiminnassa 73 aurinko- ja 16 tuulihybridiprojektia, joiden tuotantokapasiteetti on 2,5 gigawattia ja varastointi 0,45 gigawattia.
Nykyään aurinkoenergia ja hybridit hallitsevat kehitystä.Vuoden 2021 loppuun mennessä yli675 gigawattia ehdotettua aurinkoenergiaalaitokset olivat hakeneet verkkoliitäntälupaa, joista yli kolmannes oli yhdistetty varastoon.Lisäksi linjassa oli 247 gigawattia tuulipuistoja, joista 19 gigawattia eli noin 8 % oli hybridejä.
Tietenkin liittymisen hakeminen on vain yksi askel voimalaitoksen kehittämisessä.Rakennuttaja tarvitsee myös maa- ja yhteisösopimukset, kauppasopimuksen, rahoituksen ja luvat.Vain noin joka neljäs vuosina 2010–2016 ehdotettu uusi laitos pääsi kaupalliseen käyttöön.Mutta kiinnostuksen syvyys hybridikasveihin ennustaa voimakasta kasvua.
Kalifornian kaltaisilla markkinoilla akut ovat olennaisesti pakollisia uusille aurinkokehittäjille.Koska aurinko usein vastaaenemmistö vallastapäivämarkkinoilla rakentaminen lisää vain vähän lisäarvoa.Tällä hetkellä 95 % Kalifornian jonossa suunnitellusta laajamittaisesta aurinkoenergiakapasiteetista tulee akkujen kanssa.
5 oppituntia hybrideistä ja tulevaisuuden kysymyksiä
Uusiutuvien hybridien kasvumahdollisuus on selvästi suuri, mutta se herättää kysymyksiämeidän ryhmämmeBerkeley Labissa on tutkinut.
Tässä on joitain meidänhuippulöydöt:
Investointi kannattaa monilla alueilla.Huomasimme, että vaikka paristojen lisääminen aurinkovoimalaan nostaa hintaa, se nostaa myös sähkön arvoa.Tuotannon ja varastoinnin sijoittaminen samaan paikkaan voi saada etuja verohyvityksistä, rakennuskustannussäästöistä ja toiminnan joustavuudesta.Kun tarkastellaan viime vuosien tulopotentiaalia ja liittovaltion verohyvitysten avulla, lisäarvo näyttää oikeuttavan korkeamman hinnan.
Yhteispaikka tarkoittaa myös kompromisseja.Tuuli ja aurinko toimivat parhaiten siellä, missä tuuli- ja aurinkovoimavarat ovat voimakkaimmat, mutta akut tarjoavat eniten arvoa siellä, missä ne voivat tuottaa suurimmat verkkohyödyt, kuten ruuhkautumisen.Tämä tarkoittaa, että on olemassa kompromisseja, kun valitaan paras sijainti, jolla on korkein arvo.Liittovaltion verohyvitykset, jotka voidaan ansaita vain, kun akut sijaitsevat aurinkoenergian kanssa, voivat joissakin tapauksissa rohkaista tekemään optimaalisia päätöksiä.
Ei ole olemassa yhtä parasta yhdistelmää.Hybridilaitoksen arvo määräytyy osittain laitteiston kokoonpanon mukaan.Esimerkiksi akun koko suhteessa aurinkogeneraattoriin voi määrittää, kuinka myöhään iltaan laitos pystyy toimittamaan sähköä.Mutta yösähkön arvo riippuu paikallisista markkinaolosuhteista, jotka muuttuvat ympäri vuoden.
Sähkömarkkinoiden sääntöjä on kehitettävä.Hybridit voivat osallistua sähkömarkkinoille yksittäisenä yksikkönä tai erillisinä kokonaisuuksina aurinko- ja varastointitarjouskilpailulla itsenäisesti.Hybridit voivat myös olla joko sähkön myyjiä tai ostajia tai molempia.Siitä voi tulla monimutkaista.Hybridien markkinoille osallistumista koskevat säännöt ovat edelleen kehittymässä, joten laitosoperaattorit voivat kokeilla, kuinka he myyvät palveluitaan.
Pienet hybridit luovat uusia mahdollisuuksia:Hybridivoimalat voivat olla myös pieniä, kuten aurinko- ja akut kotona tai yrityksessä.Sellainenhybrideistä on tullut standardi Havaijillakun aurinkovoima kyllästää verkon.Kaliforniassa asiakkaat, jotka joutuvat katkaisemaan sähköä maastopalojen estämiseksi, lisäävät yhä enemmän tallennustilaa aurinkojärjestelmiinsä.Nämä"metrin takana" hybriditherättää kysymyksiä siitä, miten niitä pitäisi arvostaa ja miten ne voivat edistää verkkotoimintaa.
Hybridit ovat vasta alussa, mutta paljon lisää on tulossa.Teknologioista, markkinasuunnitelmista ja säännöksistä tarvitaan lisää tutkimusta, jotta voidaan varmistaa, että verkko ja verkon hinnoittelu kehittyvät niiden mukana.
Vaikka kysymyksiä on jäljellä, on selvää, että hybridit määrittelevät voimalaitokset uudelleen.Ja he voivat samalla tehdä uudelleen Yhdysvaltain sähköjärjestelmän.
Postitusaika: 23.6.2022