भविष्यको पावर प्लान्टलाई भेट्नुहोस्: सौर + ब्याट्री हाइब्रिडहरू विस्फोटक वृद्धिको लागि तयार छन्

जीवाश्म ईन्धनबाट नवीकरणीय उर्जामा ट्रान्जिसन गर्दा अमेरिकाको विद्युतीय उर्जा प्रणाली आमूल परिवर्तन हुँदैछ।2000 को पहिलो दशकमा प्राकृतिक ग्याँस उत्पादनमा ठूलो वृद्धि देखिए र 2010 को दशक हावा र सौर्यको दशक थियो, प्रारम्भिक संकेतहरूले सुझाव दिन्छ कि 2020 को नवाचार "हाइब्रिड" पावर प्लान्टहरूमा बूम हुन सक्छ।

एक सामान्य हाइब्रिड पावर प्लान्टले बिजुली उत्पादनलाई एउटै स्थानमा ब्याट्री भण्डारणसँग जोड्दछ।यसको अर्थ प्रायः ठूलो मात्रामा ब्याट्रीहरूसँग जोडिएको सौर्य वा वायु फार्म हो।सँगै काम गर्दा, सौर्य प्यानल र ब्याट्री भण्डारणले दिनको समयमा सौर्य ऊर्जा चरम सीमामा हुँदा नवीकरणीय उर्जा उत्पादन गर्न सक्छ र त्यसपछि सूर्य अस्ताएपछि आवश्यकता अनुसार छोड्छ।

विकास पाइपलाइनमा विद्युत र भण्डारण परियोजनाहरूमा एक नजर हाइब्रिड ऊर्जाको भविष्यको झलक प्रदान गर्दछ।

हाम्रो समूहलरेन्स बर्कले नेशनल ल्याबोरेटरीमा गरिएको अध्ययनले यो आश्चर्यजनक फेला पार्यो1,400 गिगावाटप्रस्तावित उत्पादन र भण्डारण परियोजनाहरूले ग्रिडमा जडान गर्न आवेदन दिएका छन् - संयुक्त राज्यका सबै अवस्थित पावर प्लान्टहरू भन्दा बढी।सबैभन्दा ठूलो समूह अब सौर्य परियोजनाहरू हो, र ती परियोजनाहरूमध्ये एक तिहाइभन्दा बढीमा हाइब्रिड सौर्य प्लस ब्याट्री भण्डारण समावेश छ।

जबकि भविष्यका यी पावर प्लान्टहरूले धेरै फाइदाहरू प्रदान गर्छन्, तिनीहरू पनिप्रश्न उठाउनेबिजुलीको ग्रिडलाई कसरी राम्रोसँग सञ्चालन गर्नुपर्छ भन्ने बारे।

किन हाइब्रिडहरू तातो छन्

हावा र सौर्य बढ्दै जाँदा, तिनीहरूले ग्रिडमा ठूलो प्रभाव पार्न थालेका छन्।

पहिले नै सौर्य ऊर्जा२५% भन्दा बढीक्यालिफोर्नियामा वार्षिक ऊर्जा उत्पादन र टेक्सास, फ्लोरिडा र जर्जिया जस्ता अन्य राज्यहरूमा द्रुत रूपमा फैलिरहेको छ।"हावा बेल्ट" राज्यहरू, डकोटादेखि टेक्साससम्म, देखेका छन्पवन टर्बाइनहरूको ठूलो तैनाती, आयोवाले अब यसको बहुमत हावाबाट पाइरहेको छ।

नवीकरणीय उर्जाको यो उच्च प्रतिशतले एउटा प्रश्न खडा गर्छ: हामीले दिनभरि ठूलो तर फरक मात्रामा उर्जा उत्पादन गर्ने नवीकरणीय स्रोतहरूलाई कसरी एकीकृत गर्ने?

त्यहाँ भण्डारण आउँछ। लिथियम-आयन ब्याट्री मूल्यहरू छन्द्रुत रूपमा पतनहालका वर्षहरूमा विद्युतीय सवारीको बजारको लागि उत्पादन बढेको छ।जबकि भविष्यको चिन्ता छआपूर्ति श्रृंखला चुनौतीहरू, ब्याट्री डिजाइन पनि विकसित हुने सम्भावना छ।

सौर्य र ब्याट्रीहरूको संयोजनले हाइब्रिड प्लान्ट अपरेटरहरूलाई सबैभन्दा मूल्यवान घण्टाहरू मार्फत शक्ति प्रदान गर्न अनुमति दिन्छ जब माग सबैभन्दा बलियो हुन्छ, जस्तै गर्मीको दिउँसो र साँझ जब एयर कन्डिसनरहरू उच्चमा चलिरहेको हुन्छ।ब्याट्रीहरूले हावा र सौर्य उर्जाबाट उत्पादनलाई सहज बनाउन, अन्यथा कटौती हुने अतिरिक्त शक्ति भण्डारण गर्न र ग्रिडमा भीड कम गर्न मद्दत गर्दछ।

हाइब्रिडहरू परियोजना पाइपलाइनमा हावी छन्

सन् २०२० को अन्त्यमा, अमेरिकामा ७३ वटा सौर्य र १६ वटा हावा हाइब्रिड परियोजनाहरू सञ्चालनमा थिए, जसको मात्रा २.५ गिगावाट उत्पादन र ०.४५ गिगावाट भण्डारण थियो।

आज, सौर्य र हाइब्रिडहरू विकास पाइपलाइनमा हावी छन्।2021 को अन्त्य सम्म, भन्दा बढी675 गिगावाट प्रस्तावित सौर्यबिरुवाहरूले ग्रिड जडान स्वीकृतिको लागि आवेदन दिएका थिए, ती मध्ये एक तिहाइ भन्दा बढी भण्डारणसँग जोडिएका थिए।अन्य 247 गिगावाट पवन फार्महरू लाइनमा थिए, 19 गिगावाट, वा ती मध्ये 8%, हाइब्रिडको रूपमा।

निस्सन्देह, जडानको लागि आवेदन दिनु भनेको पावर प्लान्टको विकासमा मात्र एक कदम हो।एक विकासकर्तालाई जग्गा र सामुदायिक सम्झौताहरू, बिक्री सम्झौता, वित्तपोषण र अनुमतिहरू पनि चाहिन्छ।2010 र 2016 को बीचमा प्रस्तावित चार नयाँ प्लान्टहरू मध्ये एकले मात्र यसलाई व्यावसायिक सञ्चालनमा पुर्यायो।तर हाइब्रिड बिरुवाहरूमा रुचिको गहिराइले बलियो वृद्धिलाई संकेत गर्दछ।

क्यालिफोर्निया जस्ता बजारहरूमा, नयाँ सौर्य विकासकर्ताहरूको लागि ब्याट्रीहरू अनिवार्य रूपमा अनिवार्य छन्।किनकी सौर्य प्रायः को लागि खाता छबहुमत शक्तिदिनको बजारमा, थप निर्माणले थोरै मूल्य थप्छ।हाल क्यालिफोर्निया लाममा सबै प्रस्तावित ठूला-स्तरीय सौर्य क्षमताको 95% ब्याट्रीहरूसँग आउँछ।

हाइब्रिडहरूमा 5 पाठहरू र भविष्यका लागि प्रश्नहरू

नवीकरणीय हाइब्रिडमा वृद्धिको अवसर स्पष्ट रूपमा ठूलो छ, तर यसले केही प्रश्नहरू खडा गर्छहाम्रो समूहBerkeley Lab मा अनुसन्धान भइरहेको छ।

यहाँ हाम्रा केही छन्शीर्ष निष्कर्ष:

धेरै क्षेत्रहरूमा लगानी तिर्छ।हामीले सोलार पावर प्लान्टमा ब्याट्री थप्दा मूल्य बढेको पाइएको छ, यसले पावरको मूल्य पनि बढाउँछ।उत्पादन र भण्डारण एउटै स्थानमा राख्दा कर क्रेडिट, निर्माण लागत बचत र परिचालन लचिलोपनबाट फाइदा लिन सक्छ।हालैका वर्षहरूमा राजस्व सम्भाव्यतालाई हेर्दा, र संघीय कर क्रेडिटहरूको सहयोगमा, थपिएको मूल्यले उच्च मूल्यलाई औचित्य दिन्छ।

सह-स्थान पनि ट्रेडअफको अर्थ हो।हावा र सौर्य स्रोतहरू सबैभन्दा बलियो भएका ठाउँमा हावा र सौर्यले उत्कृष्ट प्रदर्शन गर्छ, तर ब्याट्रीहरूले सबैभन्दा धेरै मूल्य प्रदान गर्छन् जहाँ तिनीहरूले भीडबाट छुटकारा दिने जस्ता सबैभन्दा ठूलो ग्रिड लाभहरू प्रदान गर्न सक्छन्।यसको मतलब त्यहाँ ट्रेड-अफहरू छन् जब उच्चतम मूल्यको साथ उत्तम स्थान निर्धारण गर्दछ।ब्याट्रीहरू सोलारसँग सह-स्थित हुँदा मात्र कमाउन सकिने संघीय कर क्रेडिटहरू केही अवस्थामा सबोप्टिमल निर्णयहरूलाई प्रोत्साहित गर्न सक्छन्।

त्यहाँ कुनै पनि उत्तम संयोजन छैन।एक हाइब्रिड बिरुवा को मूल्य उपकरण को कन्फिगरेसन द्वारा भाग मा निर्धारण गरिन्छ।उदाहरणका लागि, सौर्य जेनेरेटरको सापेक्ष ब्याट्रीको साइजले साँझसम्म प्लान्टले कति पावर डेलिभर गर्न सक्छ भनेर निर्धारण गर्न सक्छ।तर रातको बिजुलीको मूल्य स्थानीय बजार अवस्थाहरूमा निर्भर गर्दछ, जुन वर्षभरि परिवर्तन हुन्छ।

पावर बजार नियमहरू विकसित गर्न आवश्यक छ।हाइब्रिडहरूले ऊर्जा बजारमा एकल इकाईको रूपमा वा छुट्टै संस्थाहरूको रूपमा, सौर्य र भण्डारण बिडिङको साथ स्वतन्त्र रूपमा भाग लिन सक्छन्।हाइब्रिडहरू या त बिक्रेता वा शक्तिको खरिदकर्ता वा दुवै हुन सक्छन्।त्यो जटिल हुन सक्छ।हाइब्रिडहरूका लागि बजार सहभागिता नियमहरू अझै विकसित भइरहेका छन्, प्लान्ट अपरेटरहरूलाई उनीहरूले आफ्ना सेवाहरू कसरी बेच्ने भनेर प्रयोग गर्न छोड्छन्।

साना हाइब्रिडहरूले नयाँ अवसरहरू सिर्जना गर्छन्:हाइब्रिड पावर प्लान्टहरू पनि सानो हुन सक्छन्, जस्तै घर वा व्यवसायमा सौर्य र ब्याट्रीहरू।यस्तोहाइब्रिडहरू हवाईमा मानक भएका छन्जसरी सौर्य शक्तिले ग्रिडलाई संतृप्त गर्छ।क्यालिफोर्नियामा, जङ्गली आगोलाई रोक्नको लागि पावर बन्द गर्ने ग्राहकहरूले उनीहरूको सौर्य प्रणालीमा भण्डारण थप्दैछन्।यी"बिहान्ड द मिटर" हाइब्रिडहरूतिनीहरू कसरी मूल्यवान हुनुपर्छ, र तिनीहरूले ग्रिड सञ्चालनमा कसरी योगदान गर्न सक्छन् भन्ने बारे प्रश्नहरू उठाउनुहोस्।

हाइब्रिडहरू भर्खरै सुरु हुँदैछन्, तर धेरै धेरै बाटोमा छन्।ग्रिड र ग्रिड मूल्य निर्धारण तिनीहरूसँग विकसित हुन सुनिश्चित गर्न प्रविधिहरू, बजार डिजाइन र नियमहरूमा थप अनुसन्धान आवश्यक छ।

प्रश्नहरू रहँदा, यो स्पष्ट छ कि हाइब्रिडहरूले पावर प्लान्टहरूलाई पुन: परिभाषित गर्दैछन्।र तिनीहरूले प्रक्रियामा अमेरिकी शक्ति प्रणाली रिमेक गर्न सक्छन्।