Amerika'nın elektrik enerjisi sistemi, fosil yakıtlardan yenilenebilir enerjiye geçerken radikal bir değişim geçiriyor.2000'li yılların ilk on yılı doğal gaz üretiminde büyük bir büyüme kaydederken ve 2010'lar rüzgar ve güneş on yılı olurken, ilk işaretler 2020'lerin inovasyonunun “hibrit” enerji santrallerinde bir patlama olabileceğini gösteriyor.
Tipik bir hibrit enerji santrali, elektrik üretimini aynı yerde pil depolama ile birleştirir.Bu genellikle büyük ölçekli pillerle eşleştirilmiş bir güneş veya rüzgar çiftliği anlamına gelir.Birlikte çalışarak, güneş panelleri ve pil depolama, güneş enerjisi gün içinde zirvedeyken yenilenebilir enerji üretebilir ve güneş battıktan sonra gerektiğinde serbest bırakabilir.
Geliştirme sürecindeki güç ve depolama projelerine bir bakış, hibrit gücün geleceğine bir bakış sunuyor.
Bizim takımLawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'nda şaşırtıcı bir1.400 gigawattÖnerilen üretim ve depolama projelerinin yüzdesi şebekeye bağlanmak için başvurdu - mevcut tüm ABD enerji santrallerinin toplamından daha fazlası.Şu anda en büyük grup güneş enerjisi projeleri ve bu projelerin üçte birinden fazlası hibrit güneş enerjisi artı pil depolamayı içeriyor.
Geleceğin bu santralleri birçok fayda sağlarken, aynı zamandasoruları arttırelektrik şebekesinin en iyi nasıl çalıştırılması gerektiği hakkında.
Neden melezler sıcak
Rüzgar ve güneş büyüdükçe, şebeke üzerinde büyük etkileri olmaya başlıyor.
Güneş enerjisi zaten%25'i aşıyorKaliforniya'da yıllık elektrik üretimi ve Teksas, Florida ve Georgia gibi diğer eyaletlerde hızla yayılıyor.Dakotas'tan Teksas'a kadar "rüzgar kuşağı" eyaletleri,rüzgar türbinlerinin büyük ölçüde konuşlandırılması, Iowa artık gücünün çoğunu rüzgardan alıyor.
Yenilenebilir gücün bu yüksek yüzdesi şu soruyu gündeme getiriyor: Gün boyunca büyük ama değişken miktarlarda güç üreten yenilenebilir kaynakları nasıl entegre ederiz?
İşte burada depolama devreye giriyor. Lityum-iyon pil fiyatlarıhızla düşmüşçünkü üretim son yıllarda elektrikli araç pazarı için büyüdü.Gelecek kaygısı varkentedarik zinciri zorlukları, pil tasarımının da gelişmesi muhtemeldir.
Güneş enerjisi ve pillerin birleşimi, hibrit tesis operatörlerinin, klimaların yüksek hızda çalıştığı yaz öğleden sonraları ve akşamları gibi talebin en güçlü olduğu en değerli saatlerde güç sağlamasına olanak tanır.Piller aynı zamanda rüzgar ve güneş enerjisinden elde edilen üretimin sorunsuz hale getirilmesine, aksi takdirde kısıtlanacak olan fazla gücün depolanmasına ve şebekedeki tıkanıklığın azaltılmasına yardımcı olur.
Melezler proje boru hattına hakim
2020'nin sonunda, ABD'de faaliyet gösteren, 2,5 gigawatt üretim ve 0,45 gigawatt depolama tutarında 73 güneş ve 16 rüzgar hibrit projesi vardı.
Bugün, güneş ve melezler geliştirme boru hattına hakim.2021 yılı sonuna kadar,675 gigawatt önerilen güneş enerjisitesislerin üçte birinden fazlası depolama ile eşleştirilmiş olan şebeke bağlantısı onayı için başvurmuştu.Diğer 247 gigawatt'lık rüzgar çiftliği, 19 gigawatt veya bunların yaklaşık %8'i hibrit olarak uyumluydu.
Tabii ki, bir bağlantı için başvurmak, bir enerji santrali geliştirmenin sadece bir adımıdır.Bir geliştirici ayrıca arazi ve topluluk anlaşmalarına, bir satış sözleşmesine, finansmana ve izinlere ihtiyaç duyar.2010 ve 2016 yılları arasında önerilen dört yeni fabrikadan yalnızca biri ticari işletmeye geçti.Ancak hibrit bitkilere olan ilginin derinliği, güçlü bir büyümeye işaret ediyor.
Kaliforniya gibi pazarlarda, piller yeni güneş enerjisi geliştiricileri için esasen zorunludur.Güneş genelliklegücün çoğunluğugündüz pazarında, daha fazlasını inşa etmek çok az değer katar.Şu anda Kaliforniya kuyruğunda önerilen tüm büyük ölçekli güneş enerjisi kapasitesinin %95'i pillerle geliyor.
Melezler üzerine 5 ders ve gelecek için sorular
Yenilenebilir hibritlerde büyüme fırsatı açıkça büyüktür, ancak bazı soruları gündeme getirmektedir.bizim grubumuzBerkeley Lab'de araştırma yapıyor.
İşte bizim bazıen önemli bulgular:
Yatırım birçok bölgede karşılığını veriyor.Bir güneş enerjisi santraline pil eklemenin fiyatı artırdığını, aynı zamanda gücün değerini de artırdığını bulduk.Üretim ve depolamayı aynı yere koymak, vergi kredilerinden, inşaat maliyetlerinden tasarruftan ve operasyonel esneklikten fayda sağlayabilir.Son yıllardaki gelir potansiyeline ve federal vergi kredilerinin yardımıyla bakıldığında, katma değerin daha yüksek fiyatı haklı çıkardığı görülüyor.
Ortak yerleşim aynı zamanda ödünleşimler anlamına da gelir.Rüzgar ve güneş enerjisi, rüzgar ve güneş kaynaklarının en güçlü olduğu yerlerde en iyi performansı gösterir, ancak piller, tıkanıklığı gidermek gibi en büyük şebeke faydalarını sağlayabildikleri yerlerde en fazla değeri sağlar.Bu, en yüksek değere sahip en iyi konumu belirlerken ödünleşimler olduğu anlamına gelir.Yalnızca piller güneş enerjisiyle birlikte yerleştirildiğinde kazanılabilen federal vergi kredileri, bazı durumlarda optimal olmayan kararları teşvik edebilir.
En iyi kombinasyon diye bir şey yoktur.Bir hibrit tesisin değeri, kısmen ekipmanın konfigürasyonu ile belirlenir.Örneğin, bir güneş jeneratörüne göre pilin boyutu, tesisin akşamın ne kadar geç saatlere kadar güç sağlayabileceğini belirleyebilir.Ancak gece gücünün değeri, yıl boyunca değişen yerel piyasa koşullarına bağlıdır.
Güç piyasası kurallarının gelişmesi gerekiyor.Melezler, güneş enerjisi ve depolama ihalesi bağımsız olarak, enerji piyasasına tek bir birim olarak veya ayrı varlıklar olarak katılabilir.Melezler ayrıca güç satıcısı veya alıcısı veya her ikisi de olabilir.Bu karmaşıklaşabilir.Melezler için pazara katılım kuralları hala gelişiyor ve tesis operatörlerinin hizmetlerini nasıl satacakları konusunda denemeler yapmasına izin veriyor.
Küçük melezler yeni fırsatlar yaratır:Hibrit enerji santralleri, bir ev veya işyerindeki güneş enerjisi ve piller gibi küçük de olabilir.Çokmelezler Hawaii'de standart hale geldigüneş enerjisi şebekeyi doyurduğu için.Kaliforniya'da, orman yangınlarını önlemek için elektrik kesintilerine maruz kalan müşteriler, güneş enerjisi sistemlerine giderek daha fazla depolama ekliyor.Bunlar"metre arkası" melezlernasıl değerlendirilmeleri gerektiği ve şebeke operasyonlarına nasıl katkıda bulunabilecekleri hakkında sorular yöneltin.
Melezler daha yeni başlıyor, ancak çok daha fazlası yolda.Şebeke ve şebeke fiyatlandırmasının bunlarla birlikte gelişmesini sağlamak için teknolojiler, pazar tasarımları ve düzenlemeler hakkında daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.
Sorular devam ederken, hibritlerin enerji santrallerini yeniden tanımladığı açık.Ve bu süreçte ABD güç sistemini yeniden yapabilirler.
Gönderim zamanı: Haziran-23-2022