Năng lượng mặt trời có thể vượt qua những thách thức cơ sở hạ tầng?

Theo các chuyên gia năng lượng, khi đất nước đẩy mạnh các mục tiêu năng lượng tái tạo, các thách thức đối với lưới điện là rất lớn, nhưng không thể vượt qua, theo các chuyên gia năng lượng. 

Giữ cho đèn chiếu sáng qua một mớ đường dây và trạm biến áp với nhu cầu biến động luôn là một nhiệm vụ phức tạp. Thêm vào đó là sự lên xuống tương đối khó lường của việc tạo ra năng lượng mặt trời hoặc năng lượng gió phụ thuộc vào thời tiết. 

Bang New York, cũng như các khu vực khác trên khắp Hoa Kỳ, sẽ phải đảm bảo năng lượng dự trữ sẵn sàng khi mặt trời không chiếu sáng hoặc gió không thổi. Nó sẽ phải đảm bảo cơ sở hạ tầng của lưới điện, bao gồm cả đường dây tải điện, sẵn sàng cung cấp năng lượng từ các mảng năng lượng mặt trời hoặc trang trại gió cho khách hàng. 

Khả năng dự trữ và truyền tải, là những vấn đề lâu đời không có gì mới trong không gian năng lượng, ông cho biết, Giám đốc Sở Dịch vụ Công cộng của New York, Peter Olmsted, nói. Nhưng, ông nói, kế hoạch năng lượng tái tạo cho chúng ta cơ hội để xem chúng trong một ánh sáng mới. Nó mang lại những thách thức mới, nhưng cũng có giải pháp mới.

Cơ sở hạ tầng truyền dẫn: 'Không phải ở sân sau của tôi'

Đầu tháng này, Bang New York kết thúc ba năm đàm phán với cộng đồng xung quanh Rochester so với kế hoạch gây tranh cãi để xây dựng một trạm biến áp và 23 dặm của đường dây tải điện trên đất nông nghiệp hoạt động. 


đồ họa đăng ký nội tâm


Cơ sở hạ tầng, cần thiết để duy trì sự ổn định của lưới điện địa phương, hiện đã được chuyển đến đất nông nghiệp và đất tự nhiên chưa sử dụng, với các biện pháp giảm thiểu được áp dụng để giảm bớt tác động đến môi trường. 

Đây là những loại tranh chấp vốn có trong việc xây dựng cơ sở hạ tầng để truyền tải điện.

Nhà điều hành hệ thống độc lập New York (NYISO), chịu trách nhiệm quản lý dòng điện trên toàn tiểu bang, đã nói kế hoạch cho các dự án năng lượng mặt trời và gió ở ngoại ô có thể yêu cầu một số 1,000; của các đường truyền mới để cung cấp năng lượng cho các khu vực đô thị phía đông nam New York. 

Các công ty năng lượng mặt trời đang cung cấp cho nhiều nông dân ở ngoại ô để sử dụng đất của họ.

Các công ty năng lượng mặt trời đang đưa ra đề nghị cho nhiều nông dân mới nổi thuê đất chưa sử dụng của họ, Tin tức Buffalo trong tháng này, nhiều khi các công ty khí đốt tự nhiên đã tiến hành thu hồi đất trước khi việc bẻ gãy thủy lực bị cấm.

Tiểu bang đã phản đối dự báo của NYISO, nói rằng những cải tiến đối với các dự án truyền dẫn đã có trên bàn sẽ là đủ. 

Olmsted cho biết trọng tâm sẽ là đặt các dự án năng lượng mặt trời và năng lượng gió gần các cộng đồng mà họ phục vụ, khiến các đường dây tải điện bổ sung trở nên không cần thiết. Ông nêu ví dụ về trang trại điện gió ngoài khơi Long Island được đề xuất, sẽ gần các trung tâm phụ tải đông dân cư. 

Nhà nước cũng sẽ xem xét di chuyển khỏi các hệ thống điện lớn, tập trung theo hướng phát điện cục bộ.

Lập kế hoạch 

Phân phối có kế hoạch tốt không chỉ có thể giúp cắt giảm các phức tạp của việc xây dựng đường dây tải điện mà còn có thể giúp giải quyết vấn đề đỉnh cao và sụt giảm trong sản xuất điện tùy thuộc vào thời tiết. Ví dụ, nếu các tấm pin mặt trời và tuabin gió được đặt tốt, khi một số tấm pin mặt trời ở trong bóng tối, những tấm khác sẽ nhận được ánh sáng hoặc khi một số tuabin gió nằm yên, những tấm khác sẽ quay. 

Olmsted nói rằng việc lưu trữ năng lượng cũng như lựa chọn các địa điểm tốt cho các nguồn năng lượng mặt trời và năng lượng gió sẽ giúp New York kiểm soát được những bất ổn. 

Lưu trữ là tốn kém, làm cho phân phối thông minh là một giải pháp tốt hơn, theo một báo cáo của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ

Andrew Mills, một nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley, đã lãnh đạo một nghiên cứu xuất bản vào tháng 8, xem xét các quy trình lập kế hoạch khác nhau trên cả nước để tích hợp năng lượng mặt trời phân tán vào lưới điện. 

Ông nói với Epoch Times rằng điều quan trọng là phải lập kế hoạch cho lượng năng lượng thực tế của các tấm pin mặt trời hoặc tuabin gió có thể sản xuất vào những thời điểm cụ thể (như thời gian nhu cầu cao điểm). Một số khu vực đang làm điều này tốt hơn những khu vực khác, ông nói.  

Các nhà hoạch định cũng sẽ phải tính đến chi phí tăng tốc và tắt máy, hay nói cách khác, sự linh hoạt cần thiết để quản lý các đỉnh và thung lũng của sản xuất năng lượng tái tạo. Có tính linh hoạt này được ước tính sẽ có giá bất cứ nơi nào từ 5 xu đến $ 10 mỗi MWh.

Về cơ sở hạ tầng truyền dẫn, ông nói rằng cơ sở hạ tầng hiện có có thể xử lý năng lượng tái tạo bổ sung cho đến một thời điểm nhất định, sau đó chi phí nâng cấp sẽ tăng lên. Ví dụ, một nghiên cứu mà ông đã xem xét dự đoán chi phí từ 30 đến 50 xu cho mỗi Watt năng lượng mặt trời sau một mức ngưỡng chấp nhận năng lượng mặt trời. Nói cách khác, chi phí vốn để mua năng lượng mặt trời là khoảng 3 đô la cho mỗi Watt.

Một khía cạnh quan trọng khác của việc lập kế hoạch tiện ích, Mills cho biết, đang tính đến lượng tấm pin trên mái nhà năng lượng mặt trời sẽ bơm vào lưới điện. NYISO đang làm tốt công việc này, ông nói. 

Lập kế hoạch trước cho việc này có thể khó khăn, bởi vì nó phụ thuộc vào số lượng người quyết định họ muốn lắp đặt các tấm pin mặt trời trên nhà hoặc doanh nghiệp của họ. Nhưng các tiện ích có thể xem xét các yếu tố như nhân khẩu học thu nhập cho một khu vực, sử dụng năng lượng và kinh tế của năng lượng mặt trời trên mái nhà để đưa ra dự đoán. 

Luôn luôn có một số yếu tố rất không chắc chắn trong kế hoạch, theo ông Mill Mills. Ông đã đưa ra các ví dụ về giá khí đốt tự nhiên biến động, hoặc suy thoái kinh tế. Các tiện ích của Tiện ích luôn phải đối mặt với những điều không chắc chắn trong quá khứ và họ đã phát triển một số quy trình lập kế hoạch cho phép họ đưa ra quyết định trong tình trạng không chắc chắn.

Năng lượng mặt trời mang đến sự không chắc chắn bổ sung, nhưng ông tự tin rằng các tiện ích có thể đối mặt với chúng với kế hoạch tốt. 

Bài viết này ban đầu xuất hiện trên The Epoch Times

Giới thiệu về Tác giả

Tara MacIsaac là một phóng viên Beyond Science. Cô khám phá những biên giới mới của khoa học, đào sâu vào những ý tưởng có thể giúp khám phá những bí ẩn của thế giới kỳ diệu của chúng ta. Theo @EpochEnviro trên Twitter để biết thêm tin tức về môi trường

Sách liên quan:

at Thị trường InnerSelf và Amazon