Amerika'nın elektrik güç sistemi, fosil yakıtlardan yenilenebilir enerjiye geçiş sürecinde radikal bir değişim geçiriyor.2000'li yılların ilk on yılı doğal gaz üretiminde büyük bir büyüme kaydederken ve 2010'lar rüzgâr ve güneş enerjisinin on yılı olurken, ilk işaretler 2020'lerdeki yeniliklerin "hibrit" enerji santrallerinde bir patlama olabileceğini gösteriyor.
Tipik bir hibrit enerji santrali, elektrik üretimini aynı yerde pil depolamayla birleştirir.Bu genellikle büyük ölçekli pillerle eşleştirilmiş bir güneş veya rüzgar çiftliği anlamına gelir.Güneş panelleri ve pil depolama birlikte çalışarak, güneş enerjisinin gün içerisinde en yüksek seviyede olduğu zamanlarda yenilenebilir enerji üretebilir ve güneş battıktan sonra ihtiyaç duyulduğunda onu serbest bırakabilir.
Geliştirme aşamasındaki güç ve depolama projelerine bir bakış, hibrit gücün geleceğine dair bir fikir veriyor.
Bizim takımLawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'nda şaşırtıcı bir sonuç ortaya çıktı1.400 gigawattŞebekeye bağlanmak için önerilen üretim ve depolama projelerinin sayısı, mevcut tüm ABD enerji santrallerinin toplamından daha fazla.En büyük grup artık güneş enerjisi projeleridir ve bu projelerin üçte birinden fazlası hibrit güneş enerjisi ve pil depolamayı içermektedir.
Geleceğin bu enerji santralleri birçok fayda sunarken aynı zamandasoruları arttırelektrik şebekesinin en iyi şekilde nasıl çalıştırılması gerektiği hakkında.
Hibritler neden popüler?
Rüzgar ve güneş enerjisi büyüdükçe şebeke üzerinde büyük etkiler yaratmaya başlıyorlar.
Zaten güneş enerjisi%25'i aşıyorYıllık enerji üretimi Kaliforniya'da azalıyor ve Teksas, Florida ve Georgia gibi diğer eyaletlerde de hızla yayılıyor.Dakota'dan Teksas'a kadar "rüzgar kuşağı" eyaletleri şunu gördü:Rüzgar türbinlerinin büyük çapta konuşlandırılmasıIowa artık gücünün büyük bir kısmını rüzgardan alıyor.
Yenilenebilir enerjinin bu yüksek yüzdesi şu soruyu gündeme getiriyor: Gün boyunca büyük fakat değişen miktarlarda enerji üreten yenilenebilir kaynakları nasıl entegre ederiz?
Depolamanın devreye girdiği yer burasıdır. Lityum-iyon pil fiyatlarıhızla düştüSon yıllarda elektrikli araç pazarına yönelik üretim arttı.Geleceğe dair endişeler varkenTedarik zinciri zorluklarıPil tasarımının da gelişmesi muhtemeldir.
Güneş enerjisi ve pillerin birleşimi, hibrit tesis operatörlerinin, talebin en güçlü olduğu yaz öğleden sonraları ve klimaların yüksek seviyede çalıştığı akşamlar gibi en değerli saatlerde güç sağlamasına olanak tanıyor.Piller aynı zamanda rüzgar ve güneş enerjisinden elde edilen üretimin yumuşatılmasına, aksi takdirde kesintiye uğrayacak fazla gücün depolanmasına ve şebekedeki tıkanıklığın azaltılmasına yardımcı olur.
Melezler proje hattına hakim
2020 yılı sonunda ABD'de 2,5 gigawatt üretim ve 0,45 gigawatt depolama anlamına gelen 73 güneş ve 16 rüzgar hibrit projesi faaliyet gösteriyordu.
Bugün, güneş enerjisi ve hibritler geliştirme hattına hakimdir.2021 yılı sonuna kadar 100'den fazla675 gigawatt önerilen güneş enerjisiTesisler şebeke bağlantısı onayı için başvuruda bulundu ve bunların üçte birinden fazlası depolamayla eşleştirildi.247 gigawatt'lık başka bir rüzgar santrali de sıradaydı; bunların 19 gigawatt'ı, yani bunların yaklaşık %8'i hibritti.
Elbette bağlantı başvurusunda bulunmak, bir enerji santrali geliştirmenin yalnızca bir adımıdır.Bir geliştiricinin ayrıca arazi ve topluluk anlaşmalarına, bir satış sözleşmesine, finansmana ve izinlere ihtiyacı vardır.2010 ile 2016 yılları arasında önerilen dört yeni tesisten yalnızca biri ticari işletmeye geçebildi.Ancak hibrit bitkilere olan ilginin derinliği güçlü bir büyümenin habercisi.
Kaliforniya gibi pazarlarda piller, yeni güneş enerjisi geliştiricileri için esasen zorunludur.Güneş genellikleiktidar çoğunluğugündüz piyasasında daha fazlasını inşa etmek çok az değer katar.Şu anda Kaliforniya kuyruğunda önerilen tüm büyük ölçekli güneş enerjisi kapasitesinin %95'i pillerle birlikte geliyor.
Melezler üzerine 5 ders ve geleceğe yönelik sorular
Yenilenebilir hibritlerde büyüme fırsatı açıkça büyüktür, ancak bu durum bazı soruları gündeme getirmektedir.bizim grubumuzBerkeley Laboratuvarı'nda araştırma yapılıyor.
İşte bazılarımızen iyi bulgular:
Yatırım birçok bölgede karşılığını veriyor.Güneş enerjisi santraline pil eklenmesinin fiyatı artırırken aynı zamanda elektriğin değerinin de arttığını gördük.Üretim ve depolamayı aynı yere koymak, vergi kredilerinden, inşaat maliyeti tasarruflarından ve operasyonel esneklikten fayda sağlayabilir.Son yıllardaki gelir potansiyeline bakıldığında ve federal vergi kredilerinin yardımıyla, katma değerin yüksek fiyatı haklı çıkardığı görülüyor.
Ortak konum aynı zamanda ödünleşim anlamına da gelir.Rüzgar ve güneş enerjisi, rüzgar ve güneş kaynaklarının en güçlü olduğu yerde en iyi performansı gösterir, ancak piller, trafik sıkışıklığının giderilmesi gibi en büyük şebeke faydalarını sağlayabilecekleri yerde en fazla değeri sağlar.Bu, en yüksek değere sahip en iyi konumu belirlerken ödünleşimlerin olduğu anlamına gelir.Yalnızca pillerin güneş enerjisiyle aynı yere yerleştirilmesiyle kazanılabilen federal vergi kredileri, bazı durumlarda optimal olmayan kararları teşvik ediyor olabilir.
En iyi kombinasyon diye bir şey yok.Hibrit bir tesisin değeri kısmen ekipmanın konfigürasyonuna göre belirlenir.Örneğin, bir güneş enerjisi jeneratörüne göre pilin boyutu, tesisin akşamın ne kadar geç saatlerine kadar enerji sağlayabileceğini belirleyebilir.Ancak gece gücünün değeri, yıl boyunca değişen yerel pazar koşullarına bağlıdır.
Enerji piyasası kurallarının gelişmesi gerekiyor.Hibritler, güneş enerjisi ve depolama ihalelerinin bağımsız olarak verilmesiyle enerji piyasasına tek bir birim veya ayrı varlıklar olarak katılabilirler.Melezler aynı zamanda gücün satıcısı veya alıcısı ya da her ikisi de olabilir.Bu karmaşık hale gelebilir.Hibritlere yönelik pazar katılım kuralları halen gelişmekte olup, tesis operatörlerine hizmetlerini nasıl satacakları konusunda denemeler yapma olanağı tanınmaktadır.
Küçük hibritler yeni fırsatlar yaratır:Hibrit enerji santralleri, bir ev veya iş yerindeki güneş enerjisi ve piller gibi küçük de olabilir.ÇokMelezler Hawaii'de standart hale geldiGüneş enerjisi şebekeyi doyururken.Kaliforniya'da, orman yangınlarını önlemek için elektrik kesintilerine maruz kalan müşteriler, güneş sistemlerine giderek daha fazla depolama alanı ekliyor.Bunlar“metre arkası” hibritlerbunların nasıl değerlendirilmesi gerektiği ve şebeke operasyonlarına nasıl katkıda bulunabilecekleri hakkında sorular gündeme getiriyor.
Melezler daha yeni başlıyor ama 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 etse de hibritlerin enerji santrallerini yeniden tanımladığı açık.Ve bu süreçte ABD enerji sistemini yeniden düzenleyebilirler.
Gönderim zamanı: Haz-23-2022