Электраэнергетычная сістэма Амерыкі перажывае радыкальныя змены па меры пераходу ад выкапнёвага паліва да аднаўляльнай энергіі.У той час як у першым дзесяцігоддзі 2000-х гадоў назіраўся велізарны рост вытворчасці прыроднага газу, а 2010-я былі дзесяцігоддзем ветру і сонца, першыя прыкметы сведчаць аб тым, што інавацыі 2020-х гадоў могуць быць бумам у «гібрыдных» электрастанцыях.
Тыповая гібрыдная электрастанцыя спалучае выпрацоўку электраэнергіі з акумулятарам у адным месцы.Гэта часта азначае сонечную або ветравую электрастанцыю ў спалучэнні з буйнамаштабнымі батарэямі.Працуючы разам, сонечныя панэлі і акумулятары могуць выпрацоўваць аднаўляльную энергію, калі сонечная энергія дасягае піку на працягу дня, а потым выпускаць яе па меры неабходнасці пасля заходу сонца.
Погляд на праекты электраэнергіі і захоўвання дадзеных, якія знаходзяцца ў стадыі распрацоўкі, дазваляе зірнуць на будучыню гібрыднай энергіі.
Наша камандау Нацыянальнай лабараторыі Лоўрэнса Берклі выявілі, што ашаламляльны1400 гігаватпрапанаваных праектаў па выпрацоўцы і захоўванні электраэнергіі заяўлена на падключэнне да сеткі - больш, чым на ўсіх існуючых электрастанцыях ЗША разам узятых.Зараз самую вялікую групу складаюць сонечныя праекты, і больш за траціну гэтых праектаў прадугледжваюць гібрыдную сонечную батарэю і акумулятар.
Хоць гэтыя электрастанцыі будучыні прапануюць шмат пераваг, яны таксамападымаць пытанніпра тое, як лепш за ўсё эксплуатаваць электрычную сетку.
Чаму гібрыды папулярныя
Калі вецер і сонца растуць, яны пачынаюць аказваць вялікі ўплыў на сетку.
Сонечная энергія ўжоперавышае 25%гадавога вытворчасці электраэнергіі ў Каліфорніі і хутка распаўсюджваецца ў іншых штатах, такіх як Тэхас, Фларыда і Джорджыя.Штаты «паясы ветру» ад Дакоты да Тэхаса бачылімасавае разгортванне ветравых турбін, цяпер Аёва атрымлівае большую частку энергіі ад ветру.
Гэты высокі працэнт аднаўляльнай энергіі выклікае пытанне: як інтэграваць аднаўляльныя крыніцы, якія вырабляюць вялікую, але розную колькасць энергіі на працягу дня?
Вось тут і ўваходзіць сховішча. Цэны на літый-іённыя акумулятары змяншаюццаімкліва ўпаўпаколькі ў апошнія гады вытворчасць на рынку электрамабіляў павялічылася.Пакуль ёсць занепакоенасць будучыняйпраблемы ланцужкі паставак, канструкцыя батарэі, верагодна, таксама будзе развівацца.
Спалучэнне сонечных батарэй і батарэй дазваляе аператарам гібрыдных установак забяспечваць электраэнергію ў самыя каштоўныя гадзіны, калі попыт найбольш высокі, напрыклад, летам пасля абеду і вечарам, калі кандыцыянеры працуюць на высокай магутнасці.Акумулятары таксама дапамагаюць згладзіць вытворчасць ад ветру і сонечнай энергіі, назапашваюць лішкі энергіі, якія ў адваротным выпадку былі б абмежаваныя, і памяншаюць заторы ў сетцы.
У канвееры праектаў дамінуюць гібрыды
У канцы 2020 года ў ЗША дзейнічалі 73 сонечныя і 16 ветравых гібрыдных праектаў з магутнасцю 2,5 гігават генерацыі і 0,45 гігават захоўвання.
Сёння ў распрацоўцы дамінуюць сонечныя і гібрыдныя батарэі.Да канца 2021 года больш чым675 гігават прапанаванай сонечнай энергіізаводы падалі заяўкі на зацвярджэнне падключэння да сеткі, прычым больш за траціну з іх спалучаліся са сховішчамі.Яшчэ 247 гігават ветравых электрастанцый былі ў чарзе, прычым 19 гігават, або каля 8% з іх, былі гібрыднымі.
Безумоўна, падача заяўкі на падключэнне - гэта толькі адзін крок у развіцці электрастанцыі.Забудоўшчыку таксама патрэбны дагаворы на зямельны і камунальны дагавор, дагавор куплі-продажу, фінансаванне і дазволы.Толькі кожны чацвёрты завод, прапанаваны ў перыяд з 2010 па 2016 год, быў уведзены ў камерцыйную эксплуатацыю.Але глыбіня цікавасці да гібрыдным раслінам прадвесціць моцны рост.
На такіх рынках, як Каліфорнія, батарэі па сутнасці абавязковыя для новых распрацоўшчыкаў сонечных батарэй.Паколькі сонечная часта складаебольшасць уладына дзённым рынку будаўніцтва больш дадае невялікую каштоўнасць.У цяперашні час 95% усіх прапанаваных буйнамаштабных сонечных магутнасцей у каліфарнійскай чарзе пастаўляецца з батарэямі.
5 урокаў пра гібрыды і пытанні на будучыню
Магчымасці для росту аднаўляльных гібрыдаў відавочна вялікія, але гэта выклікае некаторыя пытаннінаша групау лабараторыі Берклі вядзе расследаванне.
Вось некаторыя з нашыхтоп знаходкі:
Інвестыцыі акупляюцца ў многіх рэгіёнах.Мы выявілі, што ў той час як даданне батарэй да сонечнай электрастанцыі павялічвае кошт, гэта таксама павялічвае кошт энергіі.Размяшчэнне вытворчасці і захоўвання ў адным месцы можа атрымаць выгаду ад падатковых льгот, эканоміі выдаткаў на будаўніцтва і аперацыйнай гнуткасці.Гледзячы на патэнцыял даходаў за апошнія гады і з дапамогай федэральных падатковых ільгот, здаецца, што дабаўленая вартасць апраўдвае больш высокую цану.
Сумеснае размяшчэнне таксама азначае кампрамісы.Вецер і сонца лепш за ўсё працуюць там, дзе рэсурсы ветру і сонца найбольш моцныя, але акумулятары забяспечваюць найбольшую каштоўнасць там, дзе яны могуць прынесці найбольшую карысць сетцы, напрыклад, зняць заторы.Гэта азначае, што пры вызначэнні найлепшага месца з самым высокім значэннем ёсць кампрамісы.Федэральныя падатковыя льготы, якія можна атрымаць толькі пры размяшчэнні батарэй разам з сонечнымі батарэямі, у некаторых выпадках могуць падштурхоўваць да неаптымальных рашэнняў.
Няма адной лепшай камбінацыі.Каштоўнасць гібрыднай ўстаноўкі часткова вызначаецца камплектацыяй абсталявання.Напрыклад, памер акумулятара адносна сонечнага генератара можа вызначыць, як позна ўвечары станцыя можа пастаўляць энергію.Але кошт начной электраэнергіі залежыць ад умоў мясцовага рынку, якія змяняюцца на працягу года.
Правілы рынку электраэнергіі павінны развівацца.Гібрыды могуць удзельнічаць у рынку электраэнергіі як адзінае цэлае або як асобныя суб'екты, прычым сонечная батарэя і назапашвальнікі будуць рабіць стаўкі незалежна.Гібрыды таксама могуць быць альбо прадаўцамі, альбо пакупнікамі энергіі, альбо абодвума.Гэта можа ўскладніцца.Правілы ўдзелу на рынку для гібрыдаў усё яшчэ развіваюцца, што дазваляе аператарам заводаў эксперыментаваць з тым, як яны прадаюць свае паслугі.
Маленькія гібрыды ствараюць новыя магчымасці:Гібрыдныя электрастанцыі таксама могуць быць невялікімі, напрыклад, сонечнымі і батарэйнымі ў доме або на прадпрыемстве.Такіягібрыды сталі стандартам на Гаваяхяк сонечная энергія насычае сетку.У Каліфорніі кліенты, якія падлягаюць адключэнню электрычнасці для прадухілення лясных пажараў, усё часцей дадаюць назапашвальнікі ў свае сонечныя сістэмы.Гэтыя«за метро» гібрыдыпадняць пытанні аб тым, як іх трэба ацэньваць і як яны могуць унесці свой уклад у працу сеткі.
Гібрыды толькі пачынаюцца, але на падыходзе значна больш.Неабходныя дадатковыя даследаванні тэхналогій, дызайну рынку і правілаў, каб сетка і цэны на сетку развіваліся разам з імі.
Нягледзячы на тое, што пытанні застаюцца, відавочна, што гібрыды пераасэнсоўваюць сілавыя ўстаноўкі.І яны могуць перарабіць энергасістэму ЗША ў працэсе.
Час публікацыі: 23 чэрвеня 2022 г