Amerikos elektros energijos sistema išgyvena radikalius pokyčius, kai pereinama nuo iškastinio kuro prie atsinaujinančios energijos.Nors pirmąjį 2000-ųjų dešimtmetį buvo stebimas didžiulis gamtinių dujų gamybos augimas, o 2010-ieji buvo vėjo ir saulės energijos dešimtmečiai, ankstyvieji ženklai rodo, kad 2020-ųjų naujovės gali būti „hibridinių“ elektrinių bumas.
Tipiška hibridinė elektrinė sujungia elektros gamybą su baterijų saugojimu toje pačioje vietoje.Tai dažnai reiškia saulės ar vėjo jėgainių parką, suporuotą su didelio masto baterijomis.Veikiant kartu, saulės kolektoriai ir baterijų saugykla gali generuoti atsinaujinančią energiją, kai saulės energija yra didžiausia dienos metu, o tada išleisti ją, kai reikia, saulei nusileidus.
Žvilgsnis į kuriamus energijos ir saugojimo projektus leidžia pažvelgti į hibridinės energijos ateitį.
Mūsų komandaLawrence'o Berkeley nacionalinėje laboratorijoje nustatė, kad stulbinantis1400 gigavatųsiūlomų gamybos ir saugojimo projektų pateikė paraiškas prisijungti prie tinklo – daugiau nei visos esamos JAV elektrinės kartu paėmus.Didžiausia grupė dabar yra saulės energijos projektai, o daugiau nei trečdalis šių projektų yra susiję su hibridine saulės energija ir akumuliatorių saugykla.
Nors šios ateities elektrinės turi daug privalumų, jos taip patkelti klausimusapie tai, kaip geriausia būtų eksploatuoti elektros tinklą.
Kodėl hibridai karšti
Augant vėjo ir saulės energijai, jie pradeda daryti didelį poveikį tinklui.
Saulės energija jauviršija 25 proc.metinės energijos gamybos Kalifornijoje ir sparčiai plinta kitose valstijose, tokiose kaip Teksasas, Florida ir Džordžija.„Vėjo juostos“ valstijos, nuo Dakotos iki Teksaso, matėmasinis vėjo turbinų diegimas, Ajova dabar didžiąją dalį energijos gauna iš vėjo.
Šis didelis atsinaujinančios energijos procentas kelia klausimą: kaip integruoti atsinaujinančius šaltinius, kurie per dieną gamina didelius, bet skirtingus energijos kiekius?
Čia atsiranda saugykla. Ličio jonų baterijų kainos yra tokiosgreitai kritokadangi pastaraisiais metais elektromobilių rinkai skirta gamyba išaugo.Nors yra susirūpinimas dėl ateitiestiekimo grandinės iššūkius, baterijos dizainas taip pat greičiausiai pasikeis.
Saulės ir baterijų derinys leidžia hibridinių elektrinių operatoriams tiekti energiją vertingiausiomis valandomis, kai paklausa yra didžiausia, pvz., vasaros popietėmis ir vakarais, kai oro kondicionieriai veikia aukštai.Baterijos taip pat padeda išlyginti vėjo ir saulės energijos gamybą, kaupia perteklinę energiją, kuri kitu atveju būtų apribota, ir sumažina tinklo spūstis.
Hibridai dominuoja projekto dujotiekyje
2020 metų pabaigoje JAV veikė 73 saulės ir 16 hibridinių vėjo energijos projektų, kurių generuojama 2,5 gigavato ir 0,45 gigavato saugykla.
Šiandien plėtros vamzdynuose dominuoja saulės energija ir hibridai.Iki 2021 metų pabaigos daugiau nei675 gigavatai siūlomos saulės energijosgamyklos kreipėsi dėl leidimo prisijungti prie tinklo, daugiau nei trečdalis jų buvo susietas su saugykla.Dar 247 gigavatai vėjo jėgainių buvo į eilę, iš kurių 19 gigavatų, arba apie 8% iš jų, buvo hibridiniai.
Žinoma, prašymas prisijungti yra tik vienas žingsnis kuriant elektrinę.Vystytojui taip pat reikia žemės ir bendrijos sutarčių, pardavimo sutarties, finansavimo ir leidimų.Tik maždaug viena iš keturių naujų gamyklų, pasiūlytų 2010–2016 m., pradėjo veikti komerciniais tikslais.Tačiau susidomėjimo hibridiniais augalais gylis rodo stiprų augimą.
Tokiose rinkose kaip Kalifornija naujiems saulės energijos kūrėjams baterijos iš esmės yra privalomos.Kadangi saulės energija dažnai lemiavaldžios daugumądienos rinkoje pastatymas daugiau nesuteikia pridėtinės vertės.Šiuo metu 95 % visų siūlomų didelio masto saulės energijos pajėgumų Kalifornijos eilėje yra su baterijomis.
5 pamokos apie hibridus ir ateities klausimai
Atsinaujinančių hibridų augimo galimybė yra akivaizdžiai didelė, tačiau tai kelia tam tikrų klausimųmūsų grupėBerkeley laboratorijoje atliko tyrimą.
Štai keletas mūsųgeriausi atradimai:
Daugelyje regionų investicijos atsiperka.Pastebėjome, kad baterijų įdėjimas į saulės elektrinę padidina kainą, tačiau padidina ir energijos vertę.Gamybos ir saugojimo įrengimas toje pačioje vietoje gali gauti naudos iš mokesčių kreditų, sutaupyti statybos sąnaudų ir lankstumo.Žvelgiant į pastarųjų metų pajamų potencialą ir federalinių mokesčių kreditų pagalba, atrodo, kad pridėtinė vertė pateisina didesnę kainą.
Bendra vieta taip pat reiškia kompromisus.Vėjo ir saulės energija geriausiai veikia ten, kur vėjo ir saulės ištekliai stipriausi, tačiau baterijos teikia didžiausią vertę ten, kur gali duoti didžiausią naudą tinklui, pvz., sumažinti spūstis.Tai reiškia, kad norint nustatyti geriausią vietą, kurios vertė yra didžiausia, yra kompromisų.Federaliniai mokesčių kreditai, kuriuos galima uždirbti tik tada, kai baterijos yra kartu su saulės energija, kai kuriais atvejais gali paskatinti priimti neoptimalius sprendimus.
Nėra vieno geriausio derinio.Hibridinės gamyklos vertę iš dalies lemia įrangos konfigūracija.Pavyzdžiui, baterijos dydis, palyginti su saulės generatoriumi, gali nustatyti, kiek iki vėlaus vakaro elektrinė gali tiekti energiją.Tačiau nakties energijos vertė priklauso nuo vietos rinkos sąlygų, kurios keičiasi ištisus metus.
Elektros rinkos taisyklės turi tobulėti.Hibridai gali dalyvauti energijos rinkoje kaip vienas įrenginys arba kaip atskiri subjektai, o saulės energijos ir saugyklos kainos siūlomos atskirai.Hibridai taip pat gali būti elektros energijos pardavėjai arba pirkėjai, arba abu.Tai gali būti sudėtinga.Dalyvavimo rinkoje taisyklės hibridams vis dar tobulėja, todėl gamyklų operatoriai gali eksperimentuoti, kaip parduoti savo paslaugas.
Maži hibridai sukuria naujas galimybes:Hibridinės elektrinės taip pat gali būti mažos, pavyzdžiui, saulės energija ir baterijos namuose ar versle.Tokshibridai tapo standartiniais Havajuosenes saulės energija prisotina tinklą.Kalifornijoje klientai, kuriems nutraukiamas elektros energijos tiekimas, kad būtų išvengta laukinių gaisrų, vis dažniau į savo saulės sistemas prideda saugyklų.Šie„už metro“ hibridaikelti klausimus, kaip jie turėtų būti vertinami ir kaip jie gali prisidėti prie tinklo veiklos.
Hibridai dar tik pradedami kurti, bet daug daugiau jų ruošiasi.Reikia daugiau tyrimų, susijusių su technologijomis, rinkos modeliais ir taisyklėmis, kad būtų užtikrintas tinklo ir tinklo kainų vystymasis kartu su jais.
Nors klausimų lieka, aišku, kad hibridai iš naujo apibrėžia jėgaines.Ir jie gali perdaryti JAV elektros sistemą.
Paskelbimo laikas: 2022-06-23