Ameerika elektrisüsteem on läbimas radikaalseid muutusi, kuna see läheb üle fossiilkütustelt taastuvenergiale.Kui 2000. aastate esimesel kümnendil kasvas maagaasi tootmine tohutult ning 2010. aastad olid tuule- ja päikeseenergia kümnendiks, siis esimesed märgid viitavad sellele, et 2020. aastate innovatsioon võib olla hübriidelektrijaamade buum.
Tüüpiline hübriidelektrijaam ühendab elektritootmise ja aku salvestamise samas kohas.See tähendab sageli päikese- või tuuleparki, mis on ühendatud suuremahuliste akudega.Koos töötades saavad päikesepaneelid ja akusalvestus toota taastuvenergiat, kui päikeseenergia on päeva jooksul haripunktis, ja seejärel vabastada seda vajaduse korral pärast päikese loojumist.
Pilk arendusprotsessis olevatele elektri- ja salvestusprojektidele annab pilguheit hübriidenergia tulevikust.
Meie meeskondLawrence Berkeley riiklikus laboris leidis, et see on jahmatav1400 gigavattikavandatavatest tootmis- ja ladustamisprojektidest on taotlenud võrguga ühendamist – rohkem kui kõik olemasolevad USA elektrijaamad kokku.Suurim rühm on nüüd päikeseenergia projektid ja üle kolmandiku neist projektidest hõlmavad hübriidpäikese ja aku salvestamist.
Kuigi need tuleviku elektrijaamad pakuvad palju eeliseid, pakuvad nad ka palju eeliseidtõstatada küsimusikuidas elektrivõrku kõige paremini kasutada.
Miks hübriidid on kuumad
Kuna tuul ja päike kasvavad, hakkavad need võrgule suurt mõju avaldama.
Päikeseenergia jubaületab 25%aasta elektritootmisest Californias ja levib kiiresti teistes osariikides, nagu Texas, Florida ja Georgia."Tuulevöö" osariigid Dakotast Texaseni on näinudtuuleturbiinide massiline kasutuselevõtt, kus Iowa saab nüüd suurema osa oma energiast tuulest.
See taastuvenergia suur osakaal tõstatab küsimuse: kuidas integreerida taastuvenergiaallikaid, mis toodavad päeva jooksul suuri, kuid erinevas koguses energiat?
Siin tuleb appi salvestusruum. Liitium-ioonaku hinnad on seda teinudkiiresti langenudkuna tootmine on viimastel aastatel elektrisõidukite turu jaoks suurenenud.Kuigi on muret tuleviku pärasttarneahela väljakutsed, areneb tõenäoliselt ka aku disain.
Päikeseenergia ja akude kombinatsioon võimaldab hübriidjaamade operaatoritel pakkuda energiat kõige väärtuslikumatel tundidel, kui nõudlus on kõige suurem, näiteks suvepärastel pärastlõunal ja õhtuti, kui kliimaseadmed töötavad kõrgel.Akud aitavad ka tuule- ja päikeseenergia tootmist tasandada, salvestada liigset võimsust, mis muidu väheneks, ja vähendada võrgu ummikuid.
Projekti torujuhtmes domineerivad hübriidid
2020. aasta lõpu seisuga oli USA-s töös 73 päikese- ja 16 tuulehübriidprojekti, mis moodustavad 2,5 gigavatti tootmist ja 0,45 gigavatti salvestusruumi.
Tänapäeval domineerivad arendusjuhtmetes päikeseenergia ja hübriidid.2021. aasta lõpuks enam kui675 gigavatti kavandatud päikeseenergiattehased olid taotlenud võrguühenduse heakskiitu, kusjuures üle kolmandiku neist oli ühendatud hoiuruumiga.Veel 247 gigavatti tuuleparke oli rivis, 19 gigavatti ehk umbes 8% neist olid hübriidid.
Ühenduse taotlemine on muidugi vaid üks samm elektrijaama arendamisel.Samuti vajab arendaja maa- ja ühisuslepinguid, müügilepingut, finantseerimist ja lube.Ainult umbes iga neljas uus tehas, mis kavandati aastatel 2010–2016, jõudis kommertskasutusele.Kuid huvi hübriidtaimede vastu tähendab tugevat kasvu.
Sellistel turgudel nagu California on akud uutele päikeseenergia arendajatele põhimõtteliselt kohustuslikud.Kuna päikeseenergia sageli moodustabenamus võimustpäevasel turul lisab rohkem ehitamine vähe väärtust.Praegu on 95% Kalifornia järjekorras kavandatavast suuremahulisest päikeseenergia võimsusest varustatud patareidega.
5 õppetundi hübriididest ja küsimused tulevikuks
Taastuvhübriidide kasvuvõimalus on selgelt suur, kuid see tekitab mõningaid küsimusimeie gruppBerkeley Labis on uurinud.
Siin on mõned meieparimad leiud:
Investeering tasub end ära paljudes piirkondades.Leidsime, et kui akude lisamine päikeseelektrijaamale tõstab hinda, siis see tõstab ka võimsuse väärtust.Tootmise ja ladustamise paigutamine samasse asukohta võib saada kasu maksukrediitidest, ehituskulude kokkuhoiust ja toimimise paindlikkusest.Vaadates viimaste aastate tulupotentsiaali ja föderaalse maksukrediiti, näib, et lisandväärtus õigustab kõrgemat hinda.
Ühispaiknemine tähendab ka kompromisse.Tuul ja päike toimivad kõige paremini seal, kus tuule- ja päikeseressursid on kõige tugevamad, kuid akud pakuvad kõige rohkem väärtust seal, kus need pakuvad võrgule suurimat kasu, näiteks leevendavad ummikuid.See tähendab, et suurima väärtusega parima asukoha määramisel tuleb teha kompromisse.Föderaalsed maksusoodustused, mida saab teenida ainult siis, kui patareid on koos päikeseenergiaga, võivad mõnel juhul julgustada tegema ebaoptimaalseid otsuseid.
Pole olemas ühte parimat kombinatsiooni.Hübriidtehase väärtuse määrab osaliselt seadmete konfiguratsioon.Näiteks võib aku suurus päikesegeneraatori suhtes määrata, kui hilja õhtuni suudab jaam energiat tarnida.Öise elektrienergia väärtus sõltub aga kohalikest turutingimustest, mis muutuvad aastaringselt.
Elektrituru reeglid peavad arenema.Hübriidid võivad osaleda elektriturul üksiku üksusena või eraldiseisvate üksustena, kusjuures päikeseenergia ja salvestusruumi pakkumised teevad eraldi.Hübriidid võivad olla ka elektrimüüjad või ostjad või mõlemad.See võib keeruliseks minna.Hübriidide turul osalemise reeglid alles arenevad, jättes jaamade operaatoritele võimaluse katsetada, kuidas nad oma teenuseid müüvad.
Väikesed hübriidid loovad uusi võimalusi:Hübriidelektrijaamad võivad olla ka väikesed, näiteks päikese- ja akud kodus või ettevõttes.Sellisedhübriidid on Hawaiil standardiks saanudkuna päikeseenergia küllastab võrku.Californias lisavad kliendid, kes on metsatulekahjude vältimiseks elektrikatkestusi, üha enam oma päikesesüsteemidesse salvestusruumi.Need"meetritagused" hübriididtõstatada küsimusi selle kohta, kuidas neid väärtustada ja kuidas nad saavad võrgu toimimisse kaasa aidata.
Hübriidid on alles alguses, kuid palju rohkem on teel.Tehnoloogiate, turukujunduse ja eeskirjade kohta on vaja rohkem uuringuid, et tagada võrgu ja võrgu hinnakujunduse arendamine koos nendega.
Kuigi küsimusi on, on selge, et hübriidid määratlevad elektrijaamu uuesti.Ja nad võivad selle käigus USA elektrisüsteemi ümber teha.
Postitusaeg: 23. juuni 2022