Ang sistema ng kuryente ng America ay sumasailalim sa radikal na pagbabago habang lumilipat ito mula sa fossil fuels patungo sa renewable energy.Habang ang unang dekada ng 2000s ay nakakita ng malaking paglaki sa pagbuo ng natural na gas, at ang mga 2010 ay ang dekada ng hangin at solar, ang mga naunang palatandaan ay nagmumungkahi na ang pagbabago ng 2020 ay maaaring isang boom sa "hybrid" na mga power plant.
Pinagsasama ng isang tipikal na hybrid power plant ang pagbuo ng kuryente sa storage ng baterya sa parehong lokasyon.Kadalasan ay nangangahulugan iyon ng solar o wind farm na ipinares sa malalaking baterya.Sa pagtutulungan, ang mga solar panel at imbakan ng baterya ay maaaring makabuo ng renewable power kapag ang solar energy ay nasa tuktok nito sa araw at pagkatapos ay ilalabas ito kung kinakailangan pagkatapos lumubog ang araw.
Ang isang pagtingin sa mga proyekto ng kapangyarihan at imbakan sa pipeline ng pagpapaunlad ay nag-aalok ng isang sulyap sa hinaharap ng hybrid power.
Ang aming koponansa Lawrence Berkeley National Laboratory natagpuan na ang isang pagsuray1,400 gigawattsng mga iminungkahing proyekto sa pagbuo at imbakan ay nag-apply upang kumonekta sa grid – higit sa lahat ng umiiral na mga planta ng kuryente sa US na pinagsama.Ang pinakamalaking grupo ay mga solar project na ngayon, at higit sa isang katlo ng mga proyektong iyon ay kinabibilangan ng hybrid solar plus storage ng baterya.
Habang ang mga power plant na ito sa hinaharap ay nag-aalok ng maraming benepisyo, sila rinmagtaas ng mga tanongtungkol sa kung paano pinakamahusay na patakbuhin ang electric grid.
Bakit mainit ang mga hybrid
Habang lumalaki ang hangin at solar, nagsisimula silang magkaroon ng malaking epekto sa grid.
Solar power nalumampas sa 25%ng taunang pagbuo ng kuryente sa California at mabilis na kumakalat sa ibang mga estado tulad ng Texas, Florida at Georgia.Ang mga estado ng "wind belt", mula sa Dakota hanggang Texas, ay nakitanapakalaking deployment ng wind turbines, na ang Iowa ay nakakakuha na ngayon ng mayorya ng kapangyarihan nito mula sa hangin.
Ang mataas na porsyento ng renewable power na ito ay nagtataas ng tanong: Paano natin isinasama ang mga renewable na mapagkukunan na gumagawa ng malaki ngunit iba't ibang dami ng kuryente sa buong araw?
Doon pumapasok ang imbakan. Ang mga presyo ng baterya ng Lithium-ion ay mayroonmabilis na bumagsakdahil lumaki ang produksyon para sa merkado ng de-kuryenteng sasakyan sa mga nakaraang taon.Habang may mga alalahanin tungkol sa hinaharapmga hamon sa supply chain, malamang na mag-evolve din ang disenyo ng baterya.
Ang kumbinasyon ng solar at mga baterya ay nagbibigay-daan sa mga hybrid plant operator na magbigay ng kuryente sa mga pinakamahahalagang oras kapag ang demand ay pinakamalakas, tulad ng tag-araw na hapon at gabi kapag ang mga air conditioner ay tumatakbo nang mataas.Nakakatulong din ang mga baterya na pakinisin ang produksyon mula sa hangin at solar power, mag-imbak ng labis na kuryente na kung hindi man ay mababawasan, at mabawasan ang pagsisikip sa grid.
Ang mga hybrid ay nangingibabaw sa pipeline ng proyekto
Sa pagtatapos ng 2020, mayroong 73 solar at 16 na wind hybrid na proyekto na tumatakbo sa US, na nagkakahalaga ng 2.5 gigawatts ng henerasyon at 0.45 gigawatts ng imbakan.
Ngayon, nangingibabaw ang solar at hybrids sa development pipeline.Sa pagtatapos ng 2021, higit sa675 gigawatts ng iminungkahing solarnag-apply ang mga halaman para sa pag-apruba ng koneksyon sa grid, na may higit sa isang katlo ng mga ito na ipinares sa imbakan.Ang isa pang 247 gigawatts ng wind farms ay nasa linya, na may 19 gigawatts, o humigit-kumulang 8% ng mga iyon, bilang mga hybrid.
Siyempre, ang pag-apply para sa isang koneksyon ay isang hakbang lamang sa pagbuo ng isang planta ng kuryente.Ang isang developer ay nangangailangan din ng mga kasunduan sa lupa at komunidad, isang kontrata sa pagbebenta, pagpopondo at mga permit.Halos isa sa apat na bagong planta na iminungkahi sa pagitan ng 2010 at 2016 ang nakarating sa komersyal na operasyon.Ngunit ang lalim ng interes sa mga hybrid na halaman ay naglalarawan ng malakas na paglaki.
Sa mga merkado tulad ng California, ang mga baterya ay mahalagang obligado para sa mga bagong solar developer.Dahil solar madalas account para samayorya ng kapangyarihansa daytime market, ang pagtatayo ng higit pa ay nagdaragdag ng kaunting halaga.Sa kasalukuyan, 95% ng lahat ng iminungkahing malakihang solar na kapasidad sa pila ng California ay may kasamang mga baterya.
5 mga aralin sa hybrids at mga tanong para sa hinaharap
Ang pagkakataon para sa paglago sa mga renewable hybrids ay malinaw na malaki, ngunit ito ay nagtataas ng ilang mga katanungan naang aming gruposa Berkeley Lab ay nag-iimbestiga.
Narito ang ilan sa amingnangungunang mga natuklasan:
Ang pamumuhunan ay nagbabayad sa maraming mga rehiyon.Nalaman namin na habang ang pagdaragdag ng mga baterya sa isang solar power plant ay nagpapataas ng presyo, pinatataas din nito ang halaga ng kuryente.Ang paglalagay ng pagbuo at pag-iimbak sa parehong lokasyon ay maaaring makakuha ng mga benepisyo mula sa mga kredito sa buwis, pagtitipid sa gastos sa konstruksiyon at kakayahang umangkop sa pagpapatakbo.Sa pagtingin sa potensyal na kita sa mga nakaraang taon, at sa tulong ng mga pederal na kredito sa buwis, ang idinagdag na halaga ay lumilitaw na nagbibigay-katwiran sa mas mataas na presyo.
Ang co-location ay nangangahulugan din ng mga tradeoff.Pinakamahusay na gumaganap ang hangin at solar kung saan pinakamalakas ang hangin at solar resources, ngunit ang mga baterya ang nagbibigay ng pinakamaraming halaga kung saan maihahatid ng mga ito ang pinakamalaking benepisyo sa grid, tulad ng pag-alis ng kasikipan.Ibig sabihin, may mga trade-off kapag tinutukoy ang pinakamagandang lokasyon na may pinakamataas na halaga.Ang mga pederal na kredito sa buwis na maaari lamang makuha kapag ang mga baterya ay co-located sa solar ay maaaring humihikayat ng mga suboptimal na desisyon sa ilang mga kaso.
Walang pinakamahusay na kumbinasyon.Ang halaga ng isang hybrid na halaman ay natutukoy sa bahagi ng pagsasaayos ng kagamitan.Halimbawa, ang laki ng baterya na may kaugnayan sa isang solar generator ay maaaring matukoy kung gaano kalalim sa gabi ang planta ay makakapaghatid ng kuryente.Ngunit ang halaga ng kapangyarihan sa gabi ay nakasalalay sa mga kondisyon ng lokal na merkado, na nagbabago sa buong taon.
Kailangang mag-evolve ang mga panuntunan sa power market.Ang mga hybrid ay maaaring lumahok sa merkado ng kuryente bilang isang yunit o bilang magkahiwalay na mga entity, na ang solar at storage ay nagbi-bid nang hiwalay.Ang mga hybrid ay maaari ding maging nagbebenta o bumibili ng kapangyarihan, o pareho.Maaaring maging kumplikado iyon.Ang mga panuntunan sa pakikilahok sa merkado para sa mga hybrid ay umuunlad pa rin, na nag-iiwan sa mga operator ng halaman na mag-eksperimento sa kung paano nila ibinebenta ang kanilang mga serbisyo.
Lumilikha ng mga bagong pagkakataon ang maliliit na hybrid:Ang mga hybrid power plant ay maaari ding maliit, tulad ng solar at mga baterya sa isang bahay o negosyo.ganyanang mga hybrid ay naging pamantayan sa Hawaiibilang solar power saturates ang grid.Sa California, ang mga customer na napapailalim sa power shutoffs upang maiwasan ang wildfires ay lalong nagdaragdag ng storage sa kanilang mga solar system.Ang mga ito"behind-the-meter" hybridsmagtaas ng mga tanong tungkol sa kung paano sila dapat pahalagahan, at kung paano sila makakapag-ambag sa mga operasyon ng grid.
Ang mga hybrid ay nagsisimula pa lamang, ngunit marami pa ang nasa daan.Higit pang pananaliksik ang kailangan sa mga teknolohiya, disenyo ng merkado at mga regulasyon para matiyak na ang grid at grid pricing ay nagbabago kasama nila.
Habang ang mga tanong ay nananatili, malinaw na ang mga hybrid ay muling nagdedefine ng mga power plant.At maaari nilang gawing muli ang sistema ng kuryente ng US sa proseso.
Oras ng post: Hun-23-2022