Den nære fremtidens kraftverk er hybrider

solenergi er fremtidens kraftverk 4 25
 Ved å koble sammen solenergi og batterilagring, kan hybrider fortsette å levere strøm etter mørkets frembrudd. Petmal via Getty Images

Amerikas elektriske kraftsystem gjennomgår radikal endring når det går over fra fossilt brensel til fornybar energi. Mens det første tiåret av 2000-tallet så stor vekst i naturgassproduksjon, og 2010-tallet var tiåret for vind og sol, tyder tidlige tegn på at innovasjonen på 2020-tallet kan være en boom i "hybride" kraftverk.

Et typisk hybridkraftverk kombinerer elektrisitetsproduksjon med batterilagring på samme sted. Det betyr ofte en sol- eller vindpark sammen med storskala batterier. Ved å jobbe sammen kan solcellepaneler og batterilagring generere fornybar kraft når solenergien er på topp i løpet av dagen og deretter frigjøre den etter behov etter at solen går ned.

En titt på kraft- og lagringsprosjektene i utviklingspipeline gir et glimt av hybridkrafts fremtid.

Vårt team ved Lawrence Berkeley National Laboratory fant det en svimlende 1,400 gigawatt av foreslåtte produksjons- og lagringsprosjekter har søkt om å koble til nettet – mer enn alle eksisterende amerikanske kraftverk til sammen. Flertallet er nå solenergiprosjekter, og over en tredjedel av disse prosjektene involverer hybrid solenergi pluss lagringsanlegg.

Selv om disse fremtidens kraftverk tilbyr mange fordeler, har de også reise spørsmål om hvordan el-nettet best skal driftes.

Hvorfor hybrider er hotte

Etter hvert som vind og sol vokser, begynner de å få store innvirkninger på nettet.

Solenergi allerede overstiger 25% av årlig kraftproduksjon i California og sprer seg raskt i andre stater som Texas, Florida og Georgia. "Vindbeltet" stater, fra Dakotas til Texas, har sett massiv utplassering av vindturbiner, med Iowa som nå får mesteparten av sin kraft fra vinden.

Denne høye andelen fornybar kraft reiser et spørsmål: Hvordan integrerer vi fornybare kilder som produserer store, men varierende mengder kraft gjennom dagen?

solenergi er fremtidens kraftverk2 4 25
Joshua Rhodes/University of Texas i Austin.

Det er der lagring kommer inn. Prisene på litium-ion-batterier har raskt falt ettersom produksjonen har skalert opp for elbilmarkedet de siste årene. Mens det er bekymringer for fremtiden leverandørkjedeutfordringer, batteridesign vil sannsynligvis også utvikle seg.


 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

Kombinasjonen av solenergi og batterier gjør at hybridanleggsoperatører kan levere strøm gjennom de mest verdifulle timene når etterspørselen er størst, for eksempel sommerettermiddager og kvelder når klimaanlegget går på høyt. Batterier bidrar også til å jevne ut produksjonen fra vind- og solkraft, lagre overflødig kraft som ellers ville blitt begrenset, og redusere overbelastning på nettet.

Hybrider dominerer prosjektrørledningen

Ved utgangen av 2020 var det 73 solenergi- og 16 vindhybridprosjekter i drift i USA, tilsvarende 2.5 gigawatt produksjon og 0.45 gigawatt lagring.

I dag dominerer solenergi og hybrider utviklingsrørledningen. Ved utgangen av 2021 var mer enn 675 gigawatt foreslått solenergi anlegg hadde søkt om nettilknytning, med over en tredjedel av dem sammenkoblet med lager. Ytterligere 247 gigawatt med vindparker var på linje, med 19 gigawatt, eller omtrent 8% av dem, som hybrider.

solenergi er fremtidens kraftverk3 4 25
 Mengden foreslått sol-, lagrings- og vindkraft som venter på å koble seg til nettet har vokst dramatisk de siste årene, mens kull, gass og kjernekraft har falmet. Lawrence Berkeley National Laboratory

Å søke om tilknytning er selvsagt bare ett trinn i utviklingen av et kraftverk. En utbygger trenger også tomte- og fellesskapsavtaler, salgskontrakt, finansiering og tillatelser. Bare rundt én av fire nye anlegg som ble foreslått mellom 2010 og 2016, kom til kommersiell drift. Men dybden av interesse for hybridplanter gir sterk vekst.

I markeder som California er batterier i hovedsak obligatoriske for nye solcelleutviklere. Siden solenergi ofte står for flertall av makten på dagtidsmarkedet gir det å bygge mer liten verdi. For tiden kommer 95 % av all foreslått storskala solenergikapasitet i California-køen med batterier.

5 leksjoner om hybrider og spørsmål for fremtiden

Muligheten for vekst innen fornybare hybrider er helt klart stor, men det reiser noen spørsmål at vår gruppe ved Berkeley Lab har undersøkt.

Her er noen av våre topp funn:

  • Satsingen gir resultater i mange regioner. Vi fant ut at mens å legge til batterier til et solenergiverk øker prisen, øker det også verdien av kraften. Å plassere produksjon og lagring på samme sted kan fange opp fordelene fra skattefradrag, besparelser på byggekostnader og operasjonell fleksibilitet. Ser man på inntektspotensialet de siste årene, og ved hjelp av føderale skattefradrag, ser det ut til at merverdien rettferdiggjør den høyere prisen.

  • Samlokalisering betyr også avveininger. Vind og sol presterer best der vind- og solressursene er sterkest, men batterier gir mest verdi der de kan levere de største fordelene ved nett, som å lindre overbelastning. Det betyr at det er avveininger når man skal bestemme den beste plasseringen med høyest verdi. Føderale skattefradrag som bare kan tjenes når batterier er samlokalisert med solenergi, kan i noen tilfeller oppmuntre til suboptimale beslutninger

  • Det er ingen beste kombinasjon. Verdien av et hybridanlegg bestemmes delvis av konfigurasjonen av utstyret. For eksempel kan størrelsen på batteriet i forhold til en solgenerator avgjøre hvor sent på kvelden anlegget kan levere strøm. Men verdien av nattkraft avhenger av lokale markedsforhold, som endrer seg gjennom året.

  • Reglene for kraftmarkedet må utvikles. Hybrider kan delta i kraftmarkedet som en enkelt enhet eller som separate enheter, med solenergi og lagringstilbud uavhengig. Hybrider kan også være enten selgere eller kjøpere av kraft, eller begge deler. Det kan bli komplisert. Markedsdeltakelsesregler for hybrider er fortsatt i utvikling, og lar anleggsoperatører eksperimentere med hvordan de selger tjenestene sine.

  • Små hybrider skaper nye muligheter: Hybridkraftverk kan også være små, for eksempel solenergi og batterier i et hjem eller en bedrift. Slik hybrider har blitt standard på Hawaii som solenergi metter nettet. I California legger kunder som er utsatt for strømavstengninger for å forhindre skogbranner i økende grad lagring til solsystemet. Disse "bak-meteren" hybrider reise spørsmål om hvordan de skal verdsettes, og hvordan de kan bidra til nettdrift.

Hybrider har så vidt begynt, men mye mer er på vei. Mer forskning er nødvendig på teknologiene, markedsdesignene og reguleringene for å sikre at nett- og nettpriser utvikler seg med dem.

Mens spørsmål gjenstår, er det klart at hybrider redefinerer kraftverk. Og de kan gjøre det amerikanske kraftsystemet på nytt i prosessen.Den Conversation

Om forfatterne

Joachim Seel, Senior Scientific Engineering Associate, Lawrence Berkeley National Laboratory; Bentham Paulos, Tilknyttet, elektrisitetsmarked og policy-gruppe, Lawrence Berkeley National Laboratoryog Vil Gorman, Graduate Student Researcher in Electricity Markets and Policy, Lawrence Berkeley National Laboratory

Denne artikkelen er publisert fra Den Conversation under en Creative Commons-lisens. Les opprinnelige artikkelen.


Anbefalte bøker:

Yellowstone's Wildlife in Transition

Yellowstone's Wildlife in TransitionOver tretti eksperter oppdager bekymrende tegn på et system under belastning. De identifiserer tre overordnede stressorer: invasive arter, privatutvikling av ubeskyttede land og et oppvarmende klima. Deres avsluttende anbefalinger vil forme diskusjonen om det tjueførste århundre om hvordan man skal møte disse utfordringene, ikke bare i amerikanske parker, men for bevaringsområder over hele verden. Sterkt lesbar og fullt illustrert.

For mer info eller å bestille "Yellowstone's Wildlife in Transition" på Amazon.

The Energy Glut: Klimaendring og Fatness Politikk

The Energy Glut: Klimaendring og Fatness Politikkav Ian Roberts. Ekspert forteller historien om energi i samfunnet, og plasserer «fatness» ved siden av klimaendringer som manifestasjoner av den samme grunnleggende planetariske ulempen. Denne spennende boken hevder at puls av fossilt brenselergi ikke bare startet katastrofale klimaendringer, men drev også den gjennomsnittlige menneskelige vektfordelingen oppover. Det tilbyr og vurderer for leseren et sett med personlige og politiske de-karboniserende strategier.

For mer info eller å bestille "The Energy Glut" på Amazon.

Siste stand: Ted Turner's Quest for å redde en urolig planet

Siste stand: Ted Turner's Quest for å redde en urolig planetav Todd Wilkinson og Ted Turner. Entreprenør og media mogul Ted Turner kaller global oppvarming den mest alvorlige trusselen mot menneskeheten, og sier at fremtidens tycoons vil bli myntet i utviklingen av grønn, alternativ fornybar energi. Gjennom Ted Turners øyne ser vi på en annen måte å tenke på miljøet, våre forpliktelser til å hjelpe andre i nød, og de store utfordringene som truer sivilisasjonens overlevelse.

For mer info eller å bestille "Last Stand: Ted Turner's Quest ..." på Amazon.


Kan hende du også liker

følg InnerSelf på

facebook icontwitter ikonetyoutube-ikonetinstagram ikonpintrest-ikonetrss ikon

 Få den siste via e-post

Ukentlig magasin Daglig Inspirasjon

TILGJENGELIGE SPRÅK

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

INNERSELF VOICES

gruppe multi-rasiale individer som står for et gruppebilde
Syv måter du kan vise respekt for ditt mangfoldige team (video)
by Kelly McDonald
Respekt er dypt meningsfylt, men det koster ingenting å gi. Her er måter du kan demonstrere (og...
elefant som går foran en solnedgang
Astrologisk oversikt og horoskop: 16.–22. mai 2022
by Pam Younghans
Denne ukentlige astrologiske journal er basert på planetariske påvirkninger, og tilbyr perspektiver og ...
bilde av Leo Buscaglia fra forsiden av boken hans: Living, Loving and Learning
Hvordan endre noens liv på noen få sekunder
by Joyce Vissell
Livet mitt ble dramatisk endret da noen tok det sekundet for å påpeke skjønnheten min.
et sammensatt fotografi av en total måneformørkelse
Astrologisk oversikt og horoskop: 9.–15. mai 2022
by Pam Younghans
Denne ukentlige astrologiske journal er basert på planetariske påvirkninger, og tilbyr perspektiver og ...
05 08 utvikle medfølende tenkning 2593344 fullført
Utvikle medfølende tenkning mot seg selv og andre
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Når folk snakker om medfølelse, refererer de stort sett til å ha medfølelse for andre...
en mann som skriver et brev
Å skrive sannheten og la følelsene flyte
by Barbara Berger
Å skrive ned ting er en god måte å øve på å fortelle sannhet.
et ungt par, iført beskyttelsesmasker, stående på en bro
En bro for helbredelse: Kjære Corona Virus...
by Laura Aversano
Coronavirus-pandemien representerte en strømning i våre psykiske og fysiske virkelighetssfærer som...
en siluhette av en person som sitter foran ord som medfølende, oppmerksom, aksepterende osv.
Daglig inspirasjon: 6. mai 2022
by Marie T, Russell, InnerSelf.com
Hva slags lærer bor i hodet ditt?
Kan vi snakke om den mørke siden for et minutt? (kunst av Sarah Love)
Kan vi snakke om den mørke siden for et minutt?
by Sarah elsker McCoy
Jeg prøvde å ikke skrive dette. Virkelig, det gjorde jeg. Men noen ting vil ikke la deg være alene, og jeg tror ...
Hvor finner du sann kjærlighet
Å la gå av frykt basert tro og finne sann kjærlighet
by Alan Cohen
Vi ble trent til å tro at vi er tomme eller ødelagte, og hvis vi bare kan få noen til å gi oss ...
klare flasker med farget vann
Velkommen til The Love Solution
by Vil Wilkinson
Se for deg et glass klart vann. Du holder en dråpe med blekk over den, og du slipper en singel ...

MEST LES

05 08 utvikle medfølende tenkning 2593344 fullført
Utvikle medfølende tenkning mot seg selv og andre (video)
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Når folk snakker om medfølelse, refererer de stort sett til å ha medfølelse for andre...
handle når gud elsker deg 4 8
Hvordan det å føle seg elsket av Gud reduserer utgifter til selvforbedring
by Duke University
Kristne som er åndelige eller religiøse har mindre sannsynlighet for å kjøpe selvforbedrende produkter ...
branins grå og hvit substans 4 7
Forstå hjernens grå og hvite materie
by Christopher Filley, University of Colorado
Den menneskelige hjernen er et organ på tre pund som stort sett forblir en gåte. Men de fleste har hørt...
øyne forutsier helse 4 9
Hva øynene dine avslører om helsen din
by Barbara Pierscionek, Anglia Ruskin University
Forskere ved University of California, San Diego, har utviklet en smarttelefonapp som kan...
bilde av en persons bare fot som står på gresset
Praksis for å jorde og gjenopprette forbindelsen til naturen
by Jovanka Ciares
Vi har alle denne forbindelsen til naturen og til hele verden: til jorden, til vann, til luft og til...
05 08 utvikle medfølende tenkning 2593344 fullført
Utvikle medfølende tenkning mot seg selv og andre
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Når folk snakker om medfølelse, refererer de stort sett til å ha medfølelse for andre...
gjenoppbyggingsmiljø 4 14
Hvordan innfødte fugler vender tilbake til New Zealands restaurerte urbane skoger
by Elizabeth Elliot Noe, Lincoln University et al
Urbanisering, og ødeleggelsen av habitat det medfører, er en stor trussel mot innfødte fugler...
bilde av Leo Buscaglia fra forsiden av boken hans: Living, Loving and Learning
Hvordan endre noens liv på noen få sekunder
by Joyce Vissell
Livet mitt ble dramatisk endret da noen tok det sekundet for å påpeke skjønnheten min.

Nye holdninger - Nye muligheter

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasjoner. Alle rettigheter reservert.