Електроенергетскиот систем на Америка претрпува радикални промени додека преминува од фосилни горива кон обновливи извори на енергија.Додека првата деценија од 2000-тите забележа огромен раст на производството на природен гас, а 2010-тите беа декада на ветер и сончева светлина, раните знаци сугерираат дека иновацијата од 2020-тите може да биде бум во „хибридните“ електрани.
Типична хибридна централа комбинира производство на електрична енергија со складирање на батерии на истата локација.Тоа често значи соларна или ветерна фарма поврзана со големи батерии.Работејќи заедно, соларните панели и складирањето батерии можат да генерираат обновлива енергија кога сончевата енергија е на својот врв во текот на денот, а потоа да ја ослободуваат по потреба откако сонцето ќе зајде.
Погледот на проектите за енергија и складирање во развојниот цевковод нуди поглед на иднината на хибридната енергија.
Нашиот тимво Националната лабораторија Лоренс Беркли откри дека запрепастувачки1.400 гигаватиод предложените проекти за производство и складирање се применуваат за поврзување на мрежата - повеќе од сите постоечки американски електрани заедно.Најголемата група сега се соларни проекти, а над една третина од тие проекти вклучуваат хибридна соларна енергија плус складирање на батерии.
Иако овие електрани на иднината нудат многу придобивки, тие исто такапоставуваат прашањаза тоа како најдобро треба да се управува со електричната мрежа.
Зошто хибридите се жешки
Како што растат ветерот и сонцето, тие почнуваат да имаат големо влијание врз мрежата.
Сончевата енергија веќенадминува 25%годишно производство на електрична енергија во Калифорнија и брзо се шири во други држави како Тексас, Флорида и Џорџија.Државите на „ветерниот појас“, од Дакота до Тексас, виделемасовно распоредување на турбини на ветер, при што Ајова сега добива поголемиот дел од својата моќ од ветрот.
Овој висок процент на обновлива енергија покренува прашање: Како да ги интегрираме обновливите извори кои произведуваат големи, но различни количини на енергија во текот на денот?
Тука доаѓа складирањето. Цените на литиум-јонските батерии имаатбрзо паднатбидејќи производството се зголеми за пазарот на електрични возила во последниве години.Иако постои загриженост за иднинатапредизвици со синџирот на снабдување, дизајнот на батеријата исто така веројатно ќе се развива.
Комбинацијата на соларни и батерии им овозможува на операторите на хибридни постројки да обезбедат енергија во највредните часови кога побарувачката е најсилна, како што се летните попладневни часови и навечер кога климатизерите работат на високо ниво.Батериите, исто така, помагаат да се изедначи производството од ветер и сончева енергија, да се складира вишокот на енергија што инаку би бил скратен и да се намали застојот на мрежата.
Хибридите доминираат во цевководот на проектот
На крајот на 2020 година, имаше 73 соларни и 16 ветерни хибридни проекти кои работеа во САД, во износ од 2,5 гигавати за производство и 0,45 гигавати за складирање.
Денес, соларните и хибридите доминираат во развојниот цевковод.До крајот на 2021 година, повеќе од675 гигавати предложено соларнопостројките поднеле барање за одобрение за поврзување со мрежата, при што повеќе од една третина од нив биле поврзани со складиште.Уште 247 гигавати ветерни електрани беа во линија, со 19 гигавати, или околу 8% од нив, како хибриди.
Се разбира, аплицирањето за приклучок е само еден чекор во развојот на електрана.На инвеститорот му требаат и договори за земјиште и заедница, договор за продажба, финансирање и дозволи.Само околу една од четири нови погони предложени помеѓу 2010 и 2016 година успеа да работи во комерцијална работа.Но, длабочината на интересот за хибридните растенија навестува силен раст.
На пазарите како Калифорнија, батериите се суштински задолжителни за новите соларни развивачи.Со оглед на тоа што соларните често отпаѓаат намнозинството од властана пазарот во текот на денот, градењето повеќе додава мала вредност.Во моментов 95% од сите предложени соларни капацитети од големи размери во редот во Калифорнија доаѓаат со батерии.
5 лекции за хибриди и прашања за иднината
Можноста за раст на обновливите хибриди е очигледно голема, но покренува некои прашања коинашата групаво Беркли лаб истражуваше.
Еве некои од нашитеврвни наоди:
Инвестицијата се исплати во многу региони.Откривме дека додека додавањето батерии во соларна централа ја зголемува цената, исто така ја зголемува вредноста на енергијата.Ставањето на производството и складирањето на иста локација може да ги искористи придобивките од даночните кредити, заштедите на трошоците за изградба и оперативната флексибилност.Гледајќи го потенцијалот за приходи во последните години и со помош на федералните даночни кредити, се чини дека додадената вредност ја оправдува повисоката цена.
Колокацијата значи и размени.Ветерот и сончевата енергија најдобро функционираат таму каде што ветерот и соларните ресурси се најсилни, но батериите даваат најголема вредност каде што можат да ги дадат најголемите придобивки од мрежата, како што е олеснување на застојот.Тоа значи дека има компромиси при одредување на најдобрата локација со најголема вредност.Федералните даночни кредити што може да се заработат само кога батериите се сместени заедно со соларната енергија може да охрабруваат неоптимални одлуки во некои случаи.
Не постои најдобра комбинација.Вредноста на хибридната постројка делумно се одредува со конфигурацијата на опремата.На пример, големината на батеријата во однос на соларниот генератор може да определи колку доцна до вечерта постројката може да испорачува енергија.Но, вредноста на ноќната моќност зависи од условите на локалниот пазар, кои се менуваат во текот на годината.
Правилата на пазарот на електрична енергија треба да се развијат.Хибридите можат да учествуваат на пазарот на електрична енергија како единствена единица или како посебни ентитети, при што соларната енергија и складиштето ќе наддаваат независно.Хибридите, исто така, можат да бидат или продавачи или купувачи на моќ, или и двете.Тоа може да се комплицира.Правилата за учество на пазарот за хибридите сè уште се развиваат, оставајќи ги операторите на постројките да експериментираат со тоа како ги продаваат своите услуги.
Малите хибриди создаваат нови можности:Хибридните електрани може да бидат и мали, како што се соларни и батерии во дом или бизнис.Таковхибридите станаа стандардни на Хаваибидејќи сончевата енергија ја заситува мрежата.Во Калифорнија, клиентите кои се предмет на исклучување на електричната енергија за да се спречат шумски пожари се повеќе додаваат складиште во нивните соларни системи.ОвиеХибриди „зад метар“.поставете прашања за тоа како тие треба да се вреднуваат и како тие можат да придонесат во работењето на мрежата.
Хибридите допрва почнуваат, но многу повеќе се на пат.Потребно е повеќе истражување за технологиите, дизајните на пазарот и регулативите за да се осигура дека мрежната и мрежната цена се развиваат со нив.
Иако остануваат прашањата, јасно е дека хибридите ги редефинираат електраните.И тие може да го преправат американскиот електроенергетски систем во тој процес.
Време на објавување: 23 јуни 2022 година