Амерички електроенергетски систем пролази кроз радикалне промене док прелази са фосилних горива на обновљиву енергију.Док је прва деценија 2000-их доживела огроман раст производње природног гаса, а 2010-те биле деценија ветра и сунца, рани знаци сугеришу да би иновација 2020-их могла бити бум у "хибридним" електранама.
Типична хибридна електрана комбинује производњу електричне енергије са складиштењем батерија на истој локацији.То често значи соларну или ветроелектрану упарена са великим батеријама.Радећи заједно, соларни панели и складиште батерија могу да генеришу обновљиву енергију када је соларна енергија на свом врхунцу током дана, а затим је ослобађају по потреби након што сунце зађе.
Поглед на пројекте за напајање и складиштење у развојном процесу нуди увид у будућност хибридне енергије.
Наш тиму Националној лабораторији Лоренс Беркли открили су да је то запањујуће1.400 гигаватапредложених пројеката производње и складиштења су се пријавили за повезивање на мрежу – више од свих постојећих америчких електрана заједно.Највећа група сада су соларни пројекти, а преко трећине тих пројеката укључује хибридно соларно и складиштење батерија.
Иако ове електране будућности нуде многе предности, оне такођепостављају питањао томе како би електричном мрежом најбоље требало управљати.
Зашто су хибриди врући
Како ветар и сунце расту, они почињу да имају велики утицај на мрежу.
Соларна енергија већпрелази 25%годишње производње електричне енергије у Калифорнији и брзо се шири у другим државама као што су Тексас, Флорида и Џорџија.Државе „појаса ветрова“, од Дакота до Тексаса, су виделемасовно постављање ветротурбина, при чему Ајова сада већину своје енергије добија од ветра.
Овај висок проценат обновљиве енергије поставља питање: Како да интегришемо обновљиве изворе који производе велике, али различите количине енергије током дана?
Ту долази складиштење. Цене литијум-јонских батерија имајубрзо паопошто се производња на тржишту електричних возила повећала последњих година.Док постоји забринутост за будућностизазови у ланцу снабдевања, дизајн батерија ће такође вероватно еволуирати.
Комбинација соларне енергије и батерија омогућава оператерима хибридних постројења да обезбеде струју током највреднијих сати када је потражња највећа, као што су летња поподнева и вечери када су клима уређаји на високом нивоу.Батерије такође помажу да се изједначи производња енергије ветра и сунца, складишти вишак енергије која би иначе била смањена и смањују загушење у мрежи.
Хибриди доминирају цевоводом пројекта
На крају 2020. у САД су радила 73 соларна и 16 хибридних пројеката ветра, што је износило 2,5 гигавата производње и 0,45 гигавата складиштења.
Данас соларна енергија и хибриди доминирају развојним цевоводом.До краја 2021. више од675 гигавата предложене соларне енергијепостројења су се пријавила за одобрење за прикључење на мрежу, при чему је преко трећине њих упарено са складиштем.На реду је још 247 гигавата ветроелектрана, са 19 гигавата, или око 8 одсто њих, као хибриди.
Наравно, пријава за прикључак је само један корак у развоју електране.Програмеру су такође потребни уговори о земљишту и заједници, купопродајни уговор, финансирање и дозволе.Само отприлике једна од четири нова постројења предложена између 2010. и 2016. године доспела је у комерцијални рад.Али дубина интересовања за хибридне биљке представља снажан раст.
На тржиштима попут Калифорније, батерије су у суштини обавезне за нове произвођаче соларне енергије.Пошто соларна енергија често чинивећина моћина дневном тржишту, изградња више даје малу вредност.Тренутно 95% свих предложених великих соларних капацитета у калифорнијском реду долази са батеријама.
5 лекција о хибридима и питања за будућност
Могућност за раст обновљивих хибрида је очигледно велика, али то поставља нека питањанаша групау лабораторији Беркелеи истражује.
Ево неких нашихврхунски налази:
Инвестиција се исплати у многим регионима.Открили смо да додавање батерија у соларну електрану повећава цену, али такође повећава вредност енергије.Постављање производње и складиштења на истој локацији може остварити користи од пореских кредита, уштеде трошкова изградње и оперативне флексибилности.Гледајући потенцијал прихода током последњих година, и уз помоћ федералних пореских кредита, чини се да додата вредност оправдава вишу цену.
Колокација такође значи компромисе.Ветар и соларна енергија најбоље раде тамо где су ветар и соларни ресурси најјачи, али батерије пружају највећу вредност тамо где могу да испоруче највеће предности мреже, као што је ублажавање загушења.То значи да постоје компромиси при одређивању најбоље локације са највећом вредношћу.Федерални порески кредити који се могу зарадити само када су батерије заједно са соларном енергијом могу у неким случајевима охрабрити неоптималне одлуке.
Не постоји једна најбоља комбинација.Вредност хибридног постројења делимично је одређена конфигурацијом опреме.На пример, величина батерије у односу на соларни генератор може одредити колико касно увече постројење може испоручити струју.Али вредност ноћне струје зависи од услова на локалном тржишту, који се мењају током године.
Правила тржишта електричне енергије морају да еволуирају.Хибриди могу учествовати на тржишту електричне енергије као једна јединица или као одвојени ентитети, са соларним и акумулационим понудама независно.Хибриди такође могу бити или продавци или купци моћи, или обоје.То може постати компликовано.Правила за учешће на тржишту хибрида се и даље развијају, остављајући оператерима постројења да експериментишу са начином на који продају своје услуге.
Мали хибриди стварају нове могућности:Хибридне електране такође могу бити мале, као што су соларне и батерије у кући или послу.Таквехибриди су постали стандард на Хавајимакако соларна енергија засићује мрежу.У Калифорнији, купци који су подложни искључењу струје да би спречили пожаре све више додају складиште у своје соларне системе.Овехибриди „иза метра“.постављају питања о томе како их треба вредновати и како могу допринети мрежним операцијама.
Хибриди тек почињу, али још много тога је на путу.Потребно је више истраживања о технологијама, дизајну тржишта и регулативи како би се осигурало да се мреже и цене мреже развијају заједно са њима.
Иако остају питања, јасно је да хибриди редефинишу електране.И у том процесу могу да преправе амерички енергетски систем.
Време поста: 23.06.2022