תחנת הכוח של העתיד הקרוב היא היברידיות

סולארית היא תחנת הכוח של העתיד 4 25
 על ידי התאמה של אנרגיה סולארית ואחסון סוללות, כלאיים יכולים להמשיך לספק חשמל גם לאחר רדת החשיכה. Petmal דרך Getty Images

מערכת החשמל של אמריקה עוברת שינוי קיצוני כשהיא עוברת מדלקים מאובנים לאנרגיה מתחדשת. בעוד שהעשור הראשון של שנות ה-2000 ראה צמיחה עצומה בייצור גז טבעי, ושנות ה-2010 היו העשור של הרוח והשמש, סימנים מוקדמים מצביעים על כך שהחדשנות של שנות ה-2020 עשויה להיות פריחה בתחנות כוח "היברידיות".

תחנת כוח היברידית טיפוסית משלבת ייצור חשמל עם אחסון סוללות באותו מקום. זה אומר לעתים קרובות חוות סולארית או רוח בשילוב עם סוללות בקנה מידה גדול. בעבודה משותפת, פאנלים סולאריים ואחסון סוללות יכולים לייצר חשמל מתחדש כאשר אנרגיית השמש בשיאה במהלך היום ולאחר מכן לשחרר אותה לפי הצורך לאחר שקיעת השמש.

מבט על פרויקטי החשמל והאחסון בצנרת הפיתוח מציע הצצה לעתיד הכוח ההיברידית.

הצוות שלנו במעבדה הלאומית של לורנס ברקלי גילו שזה מדהים 1,400 Gigawatts מפרויקטי הייצור והאחסון המוצעים ביקשו להתחבר לרשת - יותר מכל תחנות הכוח הקיימות בארה"ב גם יחד. הרוב הם כיום פרויקטים סולאריים, ולמעלה משליש מהפרויקטים הללו כוללים מפעלי אחסון סולאריים היברידיים פלוס.

בעוד שתחנות הכוח הללו של העתיד מציעות יתרונות רבים, הן גם להעלות שאלות כיצד יש להפעיל את רשת החשמל בצורה הטובה ביותר.

למה כלאיים הם לוהטים

כשהרוח והשמש גדלים, הם מתחילים להיות בעלי השפעות גדולות על הרשת.

אנרגיה סולארית כבר עולה על 25% של ייצור חשמל שנתי בקליפורניה ומתפשט במהירות במדינות אחרות כמו טקסס, פלורידה וג'ורג'יה. מדינות "חגורת הרוח", מהדקוטה ועד טקסס, ראו פריסה מסיבית של טורבינות רוח, כאשר איווה מקבלת כעת את רוב כוחה מהרוח.

אחוז גבוה זה של חשמל מתחדש מעלה שאלה: כיצד אנו משלבים מקורות מתחדשים המייצרים כמויות חשמל גדולות אך משתנות לאורך היום?

סולארית היא תחנת הכוח של העתיד2 4 25
ג'ושוע רודס/אוניברסיטת טקסס באוסטין.

זה המקום שבו האחסון נכנס לתמונה. יש למחירי סוללות ליתיום-יון נפלו במהירות שכן הייצור התרחב עבור שוק הרכב החשמלי בשנים האחרונות. אמנם יש חששות לגבי העתיד אתגרי שרשרת האספקה, סביר להניח שגם עיצוב הסוללה יתפתח.


 קבל את הדוא"ל האחרון

מגזין שבועי השראה יומית

השילוב של סולאריות וסוללות מאפשר למפעילי מפעלים היברידיים לספק חשמל בשעות היקרות ביותר שבהן הביקוש הוא החזק ביותר, כמו אחר הצהריים בקיץ ובערבים שבהם המזגנים פועלים בעוצמה גבוהה. סוללות גם עוזרות להחליק את הייצור מאנרגיה סולרית ורוח, לאחסן עודפי חשמל שאחרת היו מצטמצמים ולהפחית את העומס ברשת.

היברידיות שולטות בצינור הפרויקט

בסוף שנת 2020 פעלו בארה"ב 73 פרויקטים היברידיים סולאריים ו-16 רוחות, בהיקף של 2.5 גיגה וואט של ייצור ו-0.45 גיגה וואט של אחסון.

כיום, סולאריות והיברידיות שולטות בצנרת הפיתוח. עד סוף 2021, יותר מ 675 ג'יגה וואט של סולארי מוצע מפעלים הגישו בקשה לאישור חיבור לרשת, כאשר למעלה משליש מהם הוצמדו לאחסון. עוד 247 גיגה-ואט של חוות רוח עמדו בשורה, עם 19 גיגה-ואט, או כ-8% מהן, כהיברידיות.

סולארית היא תחנת הכוח של העתיד3 4 25
 כמות האנרגיה הסולארית, האגירה והרוח המוצעת הממתינה לחיבור לרשת גדלה באופן דרמטי בשנים האחרונות, בעוד הפחם, הגז והגרעין דעכו. המעבדה הלאומית לורנס ברקלי

כמובן שהגשת בקשה לחיבור היא רק שלב אחד בפיתוח תחנת כוח. יזם צריך גם הסכמי קרקע וקהילה, חוזה מכר, מימון והיתרים. רק כאחד מכל ארבעה מפעלים חדשים שהוצעו בין השנים 2010 ו-2016 הגיעו לפעילות מסחרית. אבל עומק העניין בצמחים היברידיים מבשר צמיחה חזקה.

בשווקים כמו קליפורניה, סוללות הן למעשה חובה עבור מפתחים סולאריים חדשים. מאז שמש לעתים קרובות חשבונות עבור רוב הכוח בשוק בשעות היום, בנייה נוספת מוסיפה מעט ערך. נכון לעכשיו 95% מכל הקיבולת הסולארית המוצעת בקנה מידה גדול בתור בקליפורניה מגיעה עם סוללות.

5 שיעורים על הכלאות ושאלות לעתיד

ההזדמנות לצמיחה בהיברידיות מתחדשות היא בבירור גדולה, אבל היא מעלה כמה שאלות הקבוצה שלנו במעבדת ברקלי חקרה.

הנה כמה משלנו ממצאים מובילים:

  • ההשקעה משתלמת באזורים רבים. גילינו שבעוד שהוספת סוללות לתחנת כוח סולארית מעלה את המחיר, היא גם מעלה את ערך הכוח. הצבת ייצור ואחסון באותו מיקום יכול לנצל יתרונות מנקודות זיכוי מס, חיסכון בעלויות בנייה וגמישות תפעולית. בהסתכלות על פוטנציאל ההכנסות בשנים האחרונות, ובעזרת זיכויי מס פדרליים, נראה שהערך המוסף מצדיק את המחיר הגבוה יותר.

  • מיקום משותף פירושו גם פשרות. רוח ושמש מתפקדים בצורה הטובה ביותר במקום שבו משאבי הרוח והמשאבים הסולאריים הם החזקים ביותר, אך סוללות מספקות את התמורה הגדולה ביותר במקום שהן יכולות לספק את היתרונות הגדולים ביותר ברשת, כמו הקלה על גודש. זה אומר שיש פשרות בעת קביעת המיקום הטוב ביותר עם הערך הגבוה ביותר. זיכוי מס פדרלי שניתן להרוויח רק כאשר סוללות ממוקמות יחד עם סולריות עשויות לעודד החלטות לא אופטימליות במקרים מסוימים

  • אין שילוב אחד הכי טוב. ערכו של מפעל היברידי נקבע בחלקו על ידי תצורת הציוד. לדוגמה, גודל הסוללה ביחס לגנרטור סולארי יכול לקבוע עד כמה מאוחר בערב המפעל יכול לספק חשמל. אבל הערך של כוח לילה תלוי בתנאי השוק המקומיים, המשתנים לאורך השנה.

  • חוקי שוק החשמל צריכים להתפתח. היברידיות יכולות להשתתף בשוק החשמל כיחידה בודדת או כישויות נפרדות, כאשר הצעות השמש והאחסון מציעות באופן עצמאי. כלאיים יכולים להיות גם מוכרים או קונים של כוח, או שניהם. זה יכול להסתבך. כללי ההשתתפות בשוק עבור היברידיות עדיין מתפתחים, מה שמותיר למפעילי המפעל להתנסות כיצד הם מוכרים את השירותים שלהם.

  • הכלאות קטנות יוצרות הזדמנויות חדשות: תחנות כוח היברידיות יכולות להיות גם קטנות, כמו סולאריות וסוללות בבית או בעסק. כגון היברידיות הפכו לסטנדרט בהוואי כמו אנרגיה סולארית רווה את הרשת. בקליפורניה, לקוחות הכפופים להפסקות חשמל כדי למנוע שריפות, מוסיפים יותר ויותר אחסון למערכות השמש שלהם. אלה כלאיים "מאחורי המטר". להעלות שאלות לגבי האופן שבו יש להעריך אותם וכיצד הם יכולים לתרום לפעילות הרשת.

היברידיות רק מתחילות, אבל הרבה יותר בדרך. יש צורך במחקר נוסף על הטכנולוגיות, עיצובי השוק והתקנות כדי להבטיח שהתמחור של הרשת והתמחור ברשת יתפתחו איתם.

אמנם נותרו שאלות, אבל ברור שהיברידיות מגדירות מחדש את תחנות הכוח. והם עשויים ליצור מחדש את מערכת החשמל בארה"ב בתהליך.שיחה

אודות הסופרים

יואכים סיילעמית בכיר להנדסה מדעית, המעבדה הלאומית לורנס ברקלי; בנתאם פאולוסקבוצת שותפים, שוקי חשמל ומדיניות, המעבדה הלאומית לורנס ברקלי, ו וויל גורמן, חוקר סטודנטים לתואר שני בשווקי חשמל ומדיניות, המעבדה הלאומית לורנס ברקלי

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.


ספרים מומלצים:

חיות הבר של ילוסטון במעבר

חיות הבר של ילוסטון במעברלמעלה משלושים מומחים מזהים סימנים מדאיגים של מערכת במאמץ. הם מזהים שלושה גורמי לחץ עיקריים: מינים פולשניים, פיתוח במגזר הפרטי של אדמות לא מוגנות, ואקלים מתחמם. המלצותיהם המסכמות יעצבו את הדיון במאה העשרים ואחת כיצד להתמודד עם אתגרים אלה, לא רק בפארקים אמריקאים אלא באזורי שימור ברחבי העולם. קריא מאוד ומאוייר במלואו.

למידע נוסף או להזמנת "חיות הבר של ילוסטון במעבר" באמזון.

הזלילה האנרגטית: שינויי אקלים והפוליטיקה של השומן

הזלילה האנרגטית: שינויי אקלים והפוליטיקה של השומןמאת איאן רוברטס. מגולל במומחיות את סיפור האנרגיה בחברה, ומציב 'שומן' לצד שינויי האקלים כביטויים לאותה חולשה פלנטרית בסיסית. ספר מרגש זה טוען כי הדופק של אנרגיית הדלק המאובנים לא רק התחיל בתהליך של שינוי אקלים קטסטרופלי, אלא גם הניע את חלוקת המשקל האנושית הממוצעת כלפי מעלה. הוא מציע ומעריך עבור הקורא מערך אסטרטגיות אי-פוליטיות אישיות ופוליטיות.

למידע נוסף או להזמנת "The Energy Glut" באמזון.

עמדה אחרונה: המסע של טד טרנר להציל כדור הארץ הטרוד

עמדה אחרונה: המסע של טד טרנר להציל כדור הארץ הטרודמאת טוד וילקינסון וטד טרנר. היזם ואיש התקשורת טד טרנר מכנה את ההתחממות הגלובלית כאיום הקשה ביותר העומד בפני האנושות, ואומר כי טייקונים של העתיד ייטבעו בפיתוח אנרגיה מתחדשת ירוקה ואלטרנטיבית. דרך עיניו של טד טרנר אנו שוקלים דרך נוספת לחשוב על הסביבה, על חובותינו לעזור לאחרים הזקוקים והאתגרים החמורים המאיימים על הישרדות התרבות.

למידע נוסף או להזמנת "Last Stand: Quest of Ted Turner ..." באמזון.


אולי גם תאהב

עקוב אחר InnerSelf ב

אייקון פייסבוקאייקון טוויטרסמל YouTubeאייקון אינסטגרםסמל pintrestאייקון rss

 קבל את הדוא"ל האחרון

מגזין שבועי השראה יומית

שפות זמינות

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

הנקראים ביותר

האם זה קוביד או צואת שחת 8 7
הנה איך לדעת אם זה קוביד או קדחת השחת
by סמואל ג'יי ווייט, ופיליפ ב' ווילסון
עם מזג אוויר חם בחצי הכדור הצפוני, אנשים רבים יסבלו מאלרגיות לאבקנים.…
שחקן בייסבול עם שיער לבן
האם אנחנו יכולים להיות זקנים מדי?
by בארי ויסל
כולנו מכירים את הביטוי "אתה זקן כמו שאתה חושב או מרגיש". יותר מדי אנשים מוותרים על…
אינפלציה ברחבי העולם 8 1
האינפלציה עולה ברחבי העולם
by כריסטופר דקר
העלייה של 9.1% במחירי הצרכן בארה"ב ב-12 החודשים שהסתיימו ביוני 2022, הגבוהה ביותר בארבעה...
מקלות כתם מרווה, נוצות ולוכד חלומות
ניקוי, הארקה והגנה: שתי שיטות יסוד
by מרי אן דימרקו
בתרבויות רבות יש נוהג טיהור פולחני, הנעשה לעתים קרובות עם עשן או מים, כדי לסייע בהסרת...
שינוי דעות של אנשים 8 3
מדוע קשה לערער על אמונות שווא של מישהו
by לארה מילמן
רוב האנשים חושבים שהם רוכשים את האמונות שלהם תוך שימוש בסטנדרט גבוה של אובייקטיביות. אבל לאחרונה…
להתגבר על הבדידות 8 4
4 דרכים להתאושש מבדידות
by מישל לי
בדידות אינה יוצאת דופן בהתחשב בכך שזהו רגש אנושי טבעי. אבל כשמתעלמים או לא ביעילות...
ילדים המשגשגים מלמידה מקוונת 8 2
איך חלק מהילדים משגשגים בלמידה מקוונת
by אן בורק
בעוד שלעתים קרובות נראה היה שהתקשורת דיווחה על היבטים שליליים של חינוך מקוון, זה לא היה...
קוביד וקשישים 8 3
קוביד: כמה זהיר אני עדיין צריך להיות בקרב בני משפחה מבוגרים ופגיעים?
by סיימון קולסטו
לכולנו די נמאס מ-COVID, ואולי נלהבים לקיץ של חופשות, טיולים חברתיים ו...

עמדות חדשות - אפשרויות חדשות

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | שוק InnerSelf
זכויות יוצרים © 1985 - פרסומי 2021 InnerSelf. כל הזכויות שמורות.