منحنى تحميل الطاقة الشمسية الكهروضوئية إلى الشبكة "البط"، وتخزين الطاقة بالبطارية هو الأسلوب الأكثر فعالية "للبط المشوي"

Tác giả ：Iflowpower – Добављач преносних електрана

نشر موقع فوربس مقالاً لديفيد كارلين، موضوعه: الثورة الشمسية قادمة: بطة! الجملة السابقة تعني "الثورة الشمسية قادمة"، وهنا بطة مرتين: أحد الجانبين يشير إلى منحنى الحمل "البطة" الناتج عن الطاقة الشمسية الكهروضوئية، والآخر يشير إلى كيفية التركيز على هذا المنحنى. عندما تم تقييم مشغل النظام المستقل في كاليفورنيا (CAISO) عند إنتاج الكهرباء والطلب عليها في كاليفورنيا، تم العثور على "البطة" لأول مرة. على مدى العقود القليلة الماضية، أتقن العديد من مشغلي الشبكة الوطنية نموذج التنبؤ بالطلب، ويمكنهم جدولة توليد الطاقة وفقًا لذلك لتلبية الطلب في أي وقت.

ومع ذلك، فإن ظهور الطاقة الشمسية الكهروضوئية أضاف بعداً جديداً إلى حساب الطلب. على عكس الكهرباء المولدة من الفحم والطاقة النووية وتوليد الطاقة من الغاز الطبيعي، فإن الطاقة الشمسية "غير قابلة للتعديل"، مما يعني أنها لا يمكن أن تضاف أو تنقص حسب الرغبة. وبدلاً من ذلك، تعتمد الطاقة الشمسية على الطقس والموسم والوقت.

إن انقطاع الطاقة الشمسية يعني أن مديري الشبكة يجب أن يعيدوا النظر في كيفية استخدام محطات الطاقة التقليدية. كلما زادت الطاقة الشمسية، انخفض الطلب على محطات الطاقة التقليدية (ما يسمى "الحمل الصافي"). في يوم عادي، تبدو خريطة الحمل الصافي مثل البطة.

في الصباح، مع زيادة استخدام الإنترنت عبر الطاقة الشمسية الكهروضوئية (البط)، ينخفض ​​الحمل الصافي. عندما تكون الشمس أقوى (بطن البطة)، يكون الحمل الصافي عند الظهر. ثم في المساء، ومع انخفاض الطاقة الشمسية والزيادة الجديدة في الطلب الإجمالي على الطاقة، يزداد الحمل الصافي بسرعة.

وأخيرا، عندما ينام الناس (رأس البطة)، ينخفض ​​​​الحمل الصافي. مع الزيادة الجديدة في الطاقة الشمسية، ستصبح معدة البطة أعمق، وسيصبح الرقبة أطول. يبدو هذا فقط وكأنه بطة صديقة لإحداث صداع في جدول الشبكة.

ومن المقرر أن تستمر عمليات بناء محطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأساسي (مثل الفحم) في العمل. إذا كان وجود البطة يؤدي إلى إغلاق محطات الطاقة ذات الأحمال الأساسية عند الظهر، فإن تشغيلها في المساء يكون صعباً ومكلفاً. يعتمد مسؤول الشبكة عادة على الغاز الطبيعي كمحطة طاقة ذروة للتعامل مع التغير في الطلب، ولكن العديد من محطات الغاز الطبيعي تعمل فقط في أوقات الذروة، وهي فعالة اقتصاديًا للاقتصاد والمستهلكين.

وبالإضافة إلى ذلك، فإن التقلبات الكبيرة في الحمل الصافي من شأنها أن تلحق الضرر بالبنية التحتية للشبكة. الحل الثانوي هو "قطع" الطاقة الشمسية، والحد من توليد الطاقة الشمسية من الشبكة إلى الشبكة، ولكن هذا سوف يؤدي إلى الكثير من هدر طاقة الطاقة المتجددة. هل يُمكننا "طهي هذه البطة"؟ على الرغم من أن استخدام الطاقة الشمسية الكهروضوئية يُمثل تحديًا، إلا أن هناك العديد من الحلول الفعالة.

أولاً، من خلال إنشاء نظام شبكة أكبر، يمكنك توفير الطاقة الشمسية في أماكن أكثر، ويمكنك تخفيف الحمل الأقصى إلى حد معين. وثانيا، فإن إنشاء آلية حوافز السوق في الوقت الحقيقي سوف يساعد أيضا. في الوقت الحاضر، يشتري المستهلكون والشركات الكهرباء بالسعر المتوسط.

ومع ذلك، بسبب التغيرات في العرض والطلب، يتغير سعر الكهرباء الفوري بشكل كبير. عندما يكون الطلب في أعلى مستوياته، فإن شبكة الكهرباء الذكية ذات التسعير في الوقت الفعلي سوف تفرض المزيد من فواتير الكهرباء المسائية. وقد تدفع هذه الإشارة السعرية الناس إلى تقليل الاستهلاك خلال ارتفاع أسعار الكهرباء، مما يخفف من حدة الطلب.

وعلى نحو مماثل، فإن التسعير في الوقت الحقيقي سوف يسمح للمستخدمين ببيع الطاقة الكهربائية إلى الشبكة بسعر معقول، وخفض الإنتاج الزائد أثناء إمدادات الطاقة الزائدة. من الممكن أيضًا دمج التسعير في الوقت الفعلي مع تدابير كفاءة الطاقة. على وجه التحديد، يتمتع المستهلكون بمنتجات ذات كفاءة طاقة أعلى، ويقومون بأشياء أكثر باستخدام طاقة أقل.

منذ عام 1980، ارتفع الناتج المحلي الأميركي بنحو 200%، وزاد استخدام الطاقة بنسبة أقل من 50%. فهو يعمل على تحسين الكفاءة ويقلل الضغط على الشبكة. إنه يوفر للمستخدمين عامًا كاملاً.

US $ 100. في مجال إمدادات الطاقة، يمكن لمشغلي الشبكة استخدام البيانات الضخمة والتعلم الآلي للتنبؤ بشكل أفضل بتغيرات العرض والطلب. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لتكنولوجيا الطاقة الشمسية المختلفة أيضًا أن تلعب دورًا في الاستخدامات.

يستخدم نظام توليد الطاقة الشمسية المركزة (CSP) المرايا للتركيز وتسخين المياه وتشغيل توليد الطاقة التوربينية، وإنتاج المزيد من الطاقة القابلة للتعديل، ويمكنه استكمال توليد الطاقة الكهروضوئية عن طريق التشغيل في مناطق مختلفة وفي فترة زمنية مختلفة. ومن بين تكنولوجيات الطاقة المتجددة الأخرى مثل الوقود الحيوي وطاقة المد والجزر، سوف تستمر في الارتفاع، مما يساعد على تحقيق تنويع هياكل الطاقة النظيفة. وأخيرا، تعتبر طاقة البطارية هي الطريقة الأكثر نجاحا لتحضير "البطة المشوية".

الآن، توفر تقنية البطاريات الجديدة إمكانية تخزين طاقة أكبر بسعر مناسب. خلال العقد الماضي، انخفض سعر البطاريات بنحو 90%. ويعتقد العديد من الخبراء أن هذه مجرد البداية.

ويتوقع تقرير لشركة وودماكنزي أن يرتفع تخزين الطاقة بنسبة تزيد عن 1300% في الفترة ما بين 2018 و2024. ويقدر محللو يو بي إس أن قيمة صناعة تخزين الطاقة قد تصل إلى نحو 5 تريليون دولار أميركي بحلول عام 2030. إذا كان الأمر يتعلق بـ "10 سنوات من الطاقة الشمسية" في الستينيات، فمن المرجح أن تكون العشرينيات من القرن نفسه "10 سنوات من تخزين طاقة البطاريات"، وهذا التطور سوف يمكّن مصنعي الطاقة الشمسية من تخزين الطاقة، وإطلاقها عندما يريدونها.

في الشبكة سأحل مشكلة البطة في واحدة للجميع.