Nhà máy điện của tương lai gần là nhà máy lai

năng lượng mặt trời là nhà máy điện của tương lai 4 25
 Bằng cách ghép nối năng lượng mặt trời và bộ lưu trữ pin, những con lai có thể tiếp tục cung cấp điện sau khi trời tối. Petmal qua Getty Images

Hệ thống điện của Mỹ đang trải qua sự thay đổi căn bản khi nó chuyển từ nhiên liệu hóa thạch sang năng lượng tái tạo. Trong khi thập kỷ đầu tiên của những năm 2000 chứng kiến ​​sự phát triển vượt bậc trong sản xuất khí tự nhiên, và những năm 2010 là thập kỷ của gió và mặt trời, những dấu hiệu ban đầu cho thấy sự đổi mới của những năm 2020 có thể là sự bùng nổ của các nhà máy điện “lai”.

Một nhà máy điện hỗn hợp điển hình kết hợp phát điện với tích trữ pin tại cùng một địa điểm. Điều đó thường có nghĩa là một trang trại năng lượng mặt trời hoặc năng lượng gió được ghép nối với pin quy mô lớn. Hoạt động cùng nhau, các tấm pin mặt trời và bộ lưu trữ pin có thể tạo ra năng lượng tái tạo khi năng lượng mặt trời ở mức cực đại trong ngày và sau đó giải phóng nó khi cần thiết sau khi mặt trời lặn.

Việc xem xét các dự án điện và lưu trữ trong lộ trình phát triển cung cấp một cái nhìn thoáng qua về tương lai của điện hybrid.

Nhóm chúng tôi tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Lawrence Berkeley phát hiện ra rằng một GigUMX gigawatt của các dự án phát điện và lưu trữ được đề xuất đã áp dụng để kết nối với lưới điện - nhiều hơn tất cả các nhà máy điện hiện có của Hoa Kỳ cộng lại. Phần lớn hiện nay là các dự án năng lượng mặt trời và hơn một phần ba trong số đó liên quan đến các nhà máy lưu trữ năng lượng mặt trời kết hợp.

Trong khi các nhà máy điện trong tương lai này mang lại nhiều lợi ích, chúng cũng nêu các câu hỏi về cách tốt nhất nên vận hành lưới điện.

Tại sao lai lại hot

Khi gió và mặt trời phát triển, chúng bắt đầu có những tác động lớn đến lưới điện.

Năng lượng mặt trời đã vượt quá 25% phát điện hàng năm ở California và đang lan nhanh ở các tiểu bang khác như Texas, Florida và Georgia. Các bang "vành đai gió", từ Dakotas đến Texas, đã chứng kiến triển khai ồ ạt các tuabin gió, với việc Iowa hiện nhận được phần lớn sức mạnh từ gió.

Tỷ lệ năng lượng tái tạo cao này đặt ra một câu hỏi: Làm thế nào để chúng ta tích hợp các nguồn năng lượng tái tạo tạo ra lượng điện năng lớn nhưng thay đổi trong suốt cả ngày?

năng lượng mặt trời là nhà máy điện của tương lai2 4 25
Joshua Rhodes / Đại học Texas tại Austin.

Đó là nơi có dung lượng lưu trữ. Giá pin Lithium-ion có giảm nhanh chóng vì sản xuất đã mở rộng cho thị trường xe điện trong những năm gần đây. Trong khi có những lo ngại về tương lai thách thức chuỗi cung ứng, thiết kế pin cũng có thể sẽ phát triển.


 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

Sự kết hợp của năng lượng mặt trời và pin cho phép các nhà vận hành nhà máy hỗn hợp cung cấp năng lượng trong những giờ có giá trị nhất khi nhu cầu cao nhất, chẳng hạn như buổi chiều mùa hè và buổi tối khi máy điều hòa không khí hoạt động ở mức cao. Pin cũng giúp thực hiện suôn sẻ quá trình sản xuất từ ​​năng lượng gió và năng lượng mặt trời, lưu trữ lượng điện dư thừa mà nếu không sẽ bị cắt giảm và giảm tắc nghẽn trên lưới điện.

Các giống lai chiếm ưu thế trong dự án

Vào cuối năm 2020, có 73 dự án năng lượng mặt trời và 16 dự án lai gió đang hoạt động ở Mỹ, với sản lượng 2.5 gigawatt phát điện và 0.45 gigawatt lưu trữ.

Ngày nay, năng lượng mặt trời và hybrid chiếm ưu thế trong quá trình phát triển. Đến cuối năm 2021, hơn 675 gigawatt năng lượng mặt trời được đề xuất các nhà máy đã nộp đơn xin phê duyệt kết nối lưới điện, với hơn một phần ba trong số chúng được ghép nối với kho lưu trữ. 247 gigawatt khác của các trang trại gió cũng phù hợp, với 19 gigawatt, hay khoảng 8% trong số đó, là giống lai.

năng lượng mặt trời là nhà máy điện của tương lai3 4 25
 Lượng năng lượng mặt trời, năng lượng lưu trữ và điện gió được đề xuất chờ hòa vào lưới điện đã tăng đáng kể trong những năm gần đây, trong khi than, khí đốt và hạt nhân đã giảm dần. Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley

Tất nhiên, việc xin đấu nối chỉ là một bước trong quá trình phát triển nhà máy điện. Một nhà phát triển cũng cần các thỏa thuận về đất đai và cộng đồng, hợp đồng mua bán, tài chính và giấy phép. Chỉ khoảng một trong bốn nhà máy mới được đề xuất từ ​​năm 2010 đến năm 2016 đã đi vào hoạt động thương mại. Nhưng mức độ quan tâm sâu sắc đến cây lai biểu hiện sự phát triển mạnh mẽ.

Ở những thị trường như California, pin về cơ bản là bắt buộc đối với các nhà phát triển năng lượng mặt trời mới. Vì năng lượng mặt trời thường chiếm phần lớn quyền lực trong thị trường ban ngày, việc xây dựng nhiều hơn sẽ tăng thêm ít giá trị. Hiện tại, 95% công suất năng lượng mặt trời quy mô lớn được đề xuất trong hàng đợi ở California đi kèm với pin.

5 bài học về lai và câu hỏi cho tương lai

Cơ hội để phát triển các giống lai tái tạo rõ ràng là rất lớn, nhưng nó đặt ra một số câu hỏi rằng nhóm của chúng tôi tại Berkeley Lab đã được điều tra.

Đây là một số phát hiện hàng đầu:

  • Khoản đầu tư mang lại hiệu quả ở nhiều khu vực. Chúng tôi nhận thấy rằng trong khi việc lắp thêm pin vào nhà máy điện mặt trời làm tăng giá thành, nó cũng làm tăng giá trị của nguồn điện. Đặt hệ thống tạo và lưu trữ ở cùng một vị trí có thể thu được lợi ích từ các khoản tín dụng thuế, tiết kiệm chi phí xây dựng và tính linh hoạt trong vận hành. Nhìn vào tiềm năng doanh thu trong những năm gần đây và với sự trợ giúp của các khoản tín dụng thuế liên bang, giá trị gia tăng dường như biện minh cho mức giá cao hơn.

  • Đồng vị trí cũng có nghĩa là sự cân bằng. Gió và năng lượng mặt trời hoạt động tốt nhất ở những nơi có nguồn năng lượng mặt trời và gió mạnh nhất, nhưng pin mang lại giá trị cao nhất khi chúng có thể mang lại lợi ích lớn nhất cho lưới điện, chẳng hạn như giảm tắc nghẽn. Điều đó có nghĩa là có sự đánh đổi khi xác định vị trí tốt nhất với giá trị cao nhất. Các khoản tín dụng thuế liên bang chỉ có thể kiếm được khi pin được đặt cùng vị trí với năng lượng mặt trời có thể khuyến khích các quyết định chưa tối ưu trong một số trường hợp

  • Không có một sự kết hợp tốt nhất. Giá trị của một cây lai được xác định một phần bởi cấu hình của thiết bị. Ví dụ, kích thước của pin so với máy phát điện năng lượng mặt trời có thể xác định xem nhà máy có thể cung cấp điện đến mức nào vào buổi tối. Nhưng giá trị của điện năng vào ban đêm phụ thuộc vào điều kiện thị trường địa phương và thay đổi trong năm.

  • Các quy tắc thị trường quyền lực cần phải phát triển. Hybrids có thể tham gia vào thị trường điện như một đơn vị duy nhất hoặc như các thực thể riêng biệt, với việc đấu thầu năng lượng mặt trời và lưu trữ một cách độc lập. Người lai cũng có thể là người bán hoặc người mua quyền lực, hoặc cả hai. Điều đó có thể trở nên phức tạp. Các quy tắc tham gia thị trường đối với cây lai vẫn đang phát triển, khiến các nhà điều hành nhà máy phải thử nghiệm cách họ bán dịch vụ của mình.

  • Các giống lai nhỏ tạo ra cơ hội mới: Các nhà máy điện hybrid cũng có thể nhỏ, chẳng hạn như năng lượng mặt trời và pin trong gia đình hoặc cơ sở kinh doanh. Như là các giống lai đã trở thành tiêu chuẩn ở Hawaii khi năng lượng mặt trời bão hòa lưới điện. Ở California, những khách hàng phải cắt điện để ngăn cháy rừng ngày càng tăng thêm dung lượng lưu trữ vào hệ thống năng lượng mặt trời của họ. Này Lai "sau-mét" nêu câu hỏi về việc chúng nên được đánh giá như thế nào và chúng có thể đóng góp như thế nào vào các hoạt động của lưới điện.

Các giống lai chỉ mới bắt đầu, nhưng còn rất nhiều nữa đang trên đường. Cần nghiên cứu thêm về các công nghệ, thiết kế thị trường và các quy định để đảm bảo lưới điện và giá lưới điện phát triển cùng với chúng.

Trong khi các câu hỏi vẫn còn, rõ ràng là hybrid đang xác định lại các nhà máy điện. Và họ có thể sẽ làm lại hệ thống điện của Hoa Kỳ trong quá trình này.Conversation

Giới thiệu về tác giả

Joachim Seel, Kỹ sư Khoa học Cao cấp, Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley; Bentham Paulos, Chi nhánh, Thị trường Điện & Nhóm Chính sách, Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence BerkeleyWill Gorman, Nghiên cứu sinh sau đại học về Chính sách và Thị trường Điện, Phòng thí nghiệm quốc gia Lawrence Berkeley

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.


Sách được đề xuất:

Động vật hoang dã của Yellowstone đang chuyển đổi

Động vật hoang dã của Yellowstone đang chuyển đổiHơn ba mươi chuyên gia phát hiện các dấu hiệu đáng lo ngại của một hệ thống bị căng thẳng. Họ xác định ba yếu tố gây căng thẳng quá mức: các loài xâm lấn, phát triển khu vực tư nhân của các vùng đất không được bảo vệ và khí hậu ấm lên. Các khuyến nghị kết luận của họ sẽ định hình cuộc thảo luận thế kỷ hai mươi mốt về cách đối mặt với những thách thức này, không chỉ trong các công viên Mỹ mà còn cho các khu vực bảo tồn trên toàn thế giới. Rất dễ đọc và minh họa đầy đủ.

Để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng "Động vật hoang dã đang chuyển đổi" của Yellowstone trên Amazon.

Glut năng lượng: Biến đổi khí hậu và chính trị của sự béo

Glut năng lượng: Biến đổi khí hậu và chính trị của sự béobởi Ian Roberts. Chuyên gia kể câu chuyện về năng lượng trong xã hội và đặt 'độ béo' bên cạnh biến đổi khí hậu như những biểu hiện của tình trạng bất ổn hành tinh cơ bản tương tự. Cuốn sách thú vị này lập luận rằng xung năng lượng nhiên liệu hóa thạch không chỉ bắt đầu quá trình biến đổi khí hậu thảm khốc mà còn đẩy sự phân bổ trọng lượng trung bình của con người lên cao. Nó cung cấp và thẩm định cho người đọc một bộ các chiến lược khử carbon cá nhân và chính trị.

Để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng "The Glut năng lượng" trên Amazon.

Khán đài cuối cùng: Nhiệm vụ của Ted Turner để cứu một hành tinh rắc rối

Khán đài cuối cùng: Nhiệm vụ của Ted Turner để cứu một hành tinh rắc rốicủa tác giả Todd Wilkinson và Ted Turner. Ted Turner, doanh nhân và ông trùm truyền thông gọi sự nóng lên toàn cầu là mối đe dọa khủng khiếp nhất mà loài người phải đối mặt, và nói rằng các ông trùm của tương lai sẽ được đúc kết trong việc phát triển năng lượng tái tạo thay thế xanh. Qua con mắt của Ted Turner, chúng tôi xem xét một cách suy nghĩ khác về môi trường, nghĩa vụ của chúng tôi là giúp đỡ người khác khi cần và những thách thức nghiêm trọng đe dọa sự tồn tại của nền văn minh.

Để biết thêm thông tin hoặc đặt hàng "Last Stand: Ted Turner's Quest ..." trên Amazon.


Bạn cũng có thể thích

theo dõi Nội bộ trên

icon facebookicon twitterbiểu tượng youtubebiểu tượng instagrambiểu tượng pintrestbiểu tượng rss

 Nhận tin mới nhất qua email

Tạp chí hàng tuần Cảm hứng hàng ngày

NGON NGU CO SAN

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

ĐỌC MOST

cầu thủ bóng chày có mái tóc trắng
Chúng ta có thể quá già?
by Barry Vissell
Tất cả chúng ta đều biết câu nói, "Bạn vẫn già như bạn nghĩ hoặc cảm thấy." Quá nhiều người từ bỏ…
nó là covid hay hay fecer 8 7
Đây là cách để nhận biết nếu nó giống nhau hoặc sốt hay
by Samuel J. White và Philippe B. Wilson
Với thời tiết ấm áp ở Bắc bán cầu, nhiều người sẽ bị dị ứng phấn hoa.…
biến đổi khí hậu và lũ lụt 7 30
Tại sao biến đổi khí hậu đang làm cho lũ lụt trở nên tồi tệ hơn
by Frances Davenport
Mặc dù lũ lụt là hiện tượng tự nhiên xảy ra, nhưng biến đổi khí hậu do con người gây ra đang khiến lũ lụt nghiêm trọng…
lạm phát trên thế giới 8 1
Lạm phát đang tăng vọt trên toàn thế giới
by Christopher Decker
Mức tăng 9.1% về giá tiêu dùng của Hoa Kỳ trong 12 tháng kết thúc vào tháng 2022 năm XNUMX, mức cao nhất trong bốn…
đeo mặt nạ 7 31
Chúng tôi sẽ chỉ hành động theo lời khuyên về sức khỏe cộng đồng nếu có ai đó làm cho chúng tôi?
by Holly Seale, UNSW Sydney
Trở lại giữa năm 2020, người ta cho rằng việc sử dụng mặt nạ tương tự như việc đeo dây an toàn trong ô tô. Không phải ai cũng…
cây xô thơm, lông vũ và một chiếc dreamcatcher
Làm sạch, tiếp đất và bảo vệ: Hai phương pháp nền tảng
by MaryAnn DiMarco
Nhiều nền văn hóa có một thực hành làm sạch theo nghi thức, thường được thực hiện bằng khói hoặc nước, để giúp loại bỏ…
cà phê ngon hay dở 7 31
Thông điệp hỗn hợp: Cà phê tốt hay xấu cho chúng ta?
by Thomas Merritt
Cà phê rất tốt cho bạn. Hoặc nó không. Có thể nó là, sau đó nó không phải, sau đó nó một lần nữa. Nếu bạn uống…
vượt qua sự cô đơn 8 4
4 cách để thoát khỏi sự cô đơn
by Michelle H Lim
Cô đơn không phải là bất thường vì nó là một cảm xúc tự nhiên của con người. Nhưng khi bị bỏ qua hoặc không hiệu quả…

Thái độ mới - Khả năng mới

Nội địa.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Thị trường nội địa
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Tất cả các quyền.