Sistemul de energie electrică al Americii trece printr-o schimbare radicală, pe măsură ce trece de la combustibilii fosili la energia regenerabilă.În timp ce primul deceniu al anilor 2000 a cunoscut o creștere uriașă a producției de gaze naturale, iar anii 2010 au fost deceniul eolian și solar, primele semne sugerează că inovația din anii 2020 ar putea fi un boom al centralelor electrice „hibride”.
O centrală electrică hibridă tipică combină generarea de energie electrică cu stocarea bateriei în aceeași locație.Aceasta înseamnă adesea o fermă solară sau eoliană asociată cu baterii la scară largă.Lucrând împreună, panourile solare și acumulatorul de stocare pot genera energie regenerabilă atunci când energia solară este la apogeu în timpul zilei și apoi o eliberează după cum este necesar după apusul soarelui.
O privire asupra proiectelor de energie și stocare aflate în curs de dezvoltare oferă o privire asupra viitorului energiei hibride.
Echipa noastrăla Laboratorul Naţional Lawrence Berkeley a constatat că o uluitoare1.400 gigawațidintre proiectele propuse de generare și stocare s-au aplicat pentru conectarea la rețea – mai mult decât toate centralele electrice existente din SUA la un loc.Cel mai mare grup este acum proiecte solare, iar peste o treime dintre aceste proiecte implică solar hibrid plus stocarea bateriei.
În timp ce aceste centrale electrice ale viitorului oferă multe beneficii, ele și eleridica intrebaridespre cum ar trebui să funcționeze cel mai bine rețeaua electrică.
De ce hibrizii sunt fierbinți
Pe măsură ce vântul și solarul cresc, acestea încep să aibă un impact mare asupra rețelei.
Energia solară dejadepaseste 25%de generare anuală de energie în California și se răspândește rapid în alte state precum Texas, Florida și Georgia.„Centura de vânt”, din Dakota până în Texas, au văzutdesfăşurarea masivă a turbinelor eoliene, iar Iowa primește acum cea mai mare parte a puterii sale de la vânt.
Acest procent ridicat de energie regenerabilă ridică o întrebare: Cum integrăm sursele regenerabile care produc cantități mari, dar variate de energie pe parcursul zilei?
Aici intervine stocarea. Prețurile bateriilor litiu-ion aucăzut rapiddeoarece producția a crescut pentru piața vehiculelor electrice în ultimii ani.În timp ce există preocupări cu privire la viitorprovocările lanțului de aprovizionare, este posibil ca și designul bateriei să evolueze.
Combinația de energie solară și baterii le permite operatorilor de instalații hibride să furnizeze energie în orele cele mai valoroase când cererea este cea mai puternică, cum ar fi după-amiezele de vară și serile când aparatele de aer condiționat funcționează la maxim.Bateriile ajută, de asemenea, la netezirea producției de energie eoliană și solară, stochează excesul de energie care altfel ar fi redusă și reduc congestionarea rețelei.
Hibrizii domină proiectul
La sfârșitul anului 2020, funcționau în SUA 73 de proiecte solare și 16 proiecte hibride eoliene, însumând 2,5 gigawați de generare și 0,45 gigawați de stocare.
Astăzi, solarul și hibrizii domină conducta de dezvoltare.Până la sfârșitul anului 2021, mai mult de675 gigawați de solar propuscentralele au solicitat aprobarea racordării la rețea, peste o treime dintre ele fiind asociate cu stocarea.Alți 247 de gigawați de parcuri eoliene au fost în linie, cu 19 gigawați, sau aproximativ 8% dintre acestea, ca hibrizi.
Desigur, aplicarea pentru o conexiune este doar un pas în dezvoltarea unei centrale electrice.Un dezvoltator are nevoie și de acorduri de teren și comunitate, un contract de vânzare, finanțare și autorizații.Doar una din patru fabrici noi propuse între 2010 și 2016 a ajuns în funcțiune comercială.Dar profunzimea interesului pentru plantele hibride oferă o creștere puternică.
Pe piețe precum California, bateriile sunt în esență obligatorii pentru noii dezvoltatori solari.Deoarece solarul reprezintă adeseamajoritatea puteriipe piața de zi, construirea mai mult adaugă puțină valoare.În prezent, 95% din toată capacitatea solară propusă la scară largă în coada din California vine cu baterii.
5 lecții despre hibrizi și întrebări pentru viitor
Oportunitatea de creștere a hibrizilor din surse regenerabile este în mod clar mare, dar ridică câteva întrebărigrupul nostrula Berkeley Lab a investigat.
Iată câteva dintre noidescoperiri de top:
Investiția are rezultate în multe regiuni.Am descoperit că, în timp ce adăugarea bateriilor la o centrală solară crește prețul, crește și valoarea puterii.Punerea generației și stocării în aceeași locație poate obține beneficii din creditele fiscale, economiile de costuri de construcție și flexibilitatea operațională.Privind potențialul de venituri din ultimii ani și cu ajutorul creditelor fiscale federale, valoarea adăugată pare să justifice prețul mai mare.
Co-locația înseamnă și compromisuri.Eolianul și solarul funcționează cel mai bine acolo unde resursele eoliene și solare sunt cele mai puternice, dar bateriile oferă cea mai mare valoare acolo unde pot oferi cele mai mari beneficii ale rețelei, cum ar fi reducerea congestiei.Asta înseamnă că există compromisuri atunci când se determină cea mai bună locație cu cea mai mare valoare.Creditele fiscale federale care pot fi câștigate numai atunci când bateriile sunt amplasate împreună cu energia solară pot încuraja decizii suboptime în unele cazuri.
Nu există o combinație bună.Valoarea unei plante hibride este determinată parțial de configurația echipamentului.De exemplu, dimensiunea bateriei în raport cu un generator solar poate determina cât de târziu în seara poate furniza centrala energie.Dar valoarea energiei pe timp de noapte depinde de condițiile pieței locale, care se schimbă pe parcursul anului.
Regulile pieței de energie electrică trebuie să evolueze.Hibrizii pot participa pe piața de energie electrică ca o singură unitate sau ca entități separate, licitarea solară și cea de stocare în mod independent.Hibrizii pot fi, de asemenea, fie vânzători, fie cumpărători de energie, sau ambele.Asta se poate complica.Regulile de participare pe piață pentru hibrizi sunt încă în evoluție, lăsând operatorii de fabrici să experimenteze modul în care își vând serviciile.
Hibrizii mici creează noi oportunități:Centralele hibride pot fi, de asemenea, mici, cum ar fi solare și bateriile într-o casă sau într-o afacere.Astfel dehibrizii au devenit standard în Hawaiideoarece energia solară saturează rețeaua.În California, clienții care sunt supuși întreruperilor de curent pentru a preveni incendiile de vegetație adaugă din ce în ce mai mult spațiu de stocare la sistemele lor solare.Acestehibrizi „în spatele contorului”.ridică întrebări despre cum ar trebui să fie evaluate și cum pot contribui la operarea rețelei.
Hibrizii sunt abia la început, dar multe altele sunt pe cale.Este nevoie de mai multe cercetări privind tehnologiile, modelele pieței și reglementările pentru a se asigura că rețeaua și prețurile rețelei evoluează odată cu acestea.
Deși rămân întrebări, este clar că hibrizii redefinesc centralele electrice.Și ei pot reface sistemul energetic al SUA în acest proces.
Ora postării: 23-jun-2022