Photovoltaik an das Netz "Ente" Lastkurve, Batterie-Energiespeicherung ist die vielversprechendste "Braten-Ente"-Methode

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Auf der Forbes-Website wurde der Artikel von David Carlin veröffentlicht. Das Thema lautet: DIE SOLARREVOLUTION KOMMT: Duck! Der vorherige Satz bedeutet „die Solarrevolution kommt“, hier steht Duck zweimal: Einerseits bezieht sich die durch die Photovoltaik hervorgerufene „Duck“-Kurve auf die Belastung, andererseits bezieht sich der Aspekt darauf, wie man sich auf diese Duck-Kurve konzentriert. Bei der Bewertung der Stromproduktion und -nachfrage in Kalifornien durch den California Independent System Operator (CAISO) wurde erstmals die „Ente“ gefunden. In den vergangenen Jahrzehnten haben verschiedene nationale Netzbetreiber die Modelle zur Bedarfsvorhersage perfektioniert und können die Stromerzeugung entsprechend planen, um den Bedarf jederzeit zu decken.

Mit dem Aufkommen der Photovoltaik wurde der Bedarfsberechnung jedoch eine neue Dimension hinzugefügt. Anders als Kohlestrom, Kernenergie und Erdgasstromerzeugung ist die Solarenergie „unveränderlich“, das heißt, sie kann nicht beliebig erhöht oder verringert werden. Stattdessen ist Solarenergie abhängig von Wetter, Jahreszeit und Uhrzeit.

Die schwankende Solarstromversorgung bedeutet, dass die Netzbetreiber ihre Nutzung konventioneller Kraftwerke überdenken müssen. Je mehr Solarstrom vorhanden ist, desto geringer ist die Nachfrage nach konventionellen Kraftwerken (die sogenannte Nettolast). An einem typischen Tag sieht die Nettolastkarte wie eine Ente aus.

Morgens, mit mehr Solar-Photovoltaik-Internet (Ducks), sinkt die Nettolast. Wenn die Sonne am stärksten scheint (Hinterleib der Ente), liegt die Nettobelastung mittags vor. Abends steigt die Nettolast dann mit dem Rückgang der Solarenergie und dem erneuten Anstieg des Gesamtenergiebedarfs rapide an.

Schließlich sinkt die Nettobelastung, wenn die Menschen schlafen (Entenkopf). Mit der zunehmenden Solarenergie wird der Bauch der Ente tiefer und der Hals länger. Dies scheint nur eine freundliche Ente zu sein, die bei der Netzplanung Kopfschmerzen verursachen soll.

Grundlastkraftwerke (z. B. Kohlekraftwerke) sollen weiterhin betrieben werden. Wenn die Existenzgrundlage entfällt, schließen diese Grundlastkraftwerke mittags, dann ist der Betrieb am Abend schwierig und teuer. Der Netzbetreiber verlässt sich normalerweise auf Erdgas als Spitzenlastkraftwerk, um mit Nachfrageschwankungen umzugehen. Viele Erdgaskraftwerke werden jedoch nur in Spitzenlastzeiten betrieben und sind für die Wirtschaft und die Verbraucher wirtschaftlich effektiv.

Darüber hinaus führen starke Schwankungen der Netzlast zu Schäden an der Netzinfrastruktur. Eine zweite Lösung besteht darin, die Solarenergie zu „drosseln“, also die vom Netz erzeugte Solarenergie zu begrenzen. Dies führt jedoch zu einer großen Verschwendung erneuerbarer Energien. Können wir diese Ente „kochen“? Obwohl die Nutzung der Photovoltaik eine Herausforderung darstellt, gibt es viele effektive Lösungen.

Erstens: Durch die Schaffung eines größeren Netzsystems können Sie Solarenergie an mehr Orten nutzen und so eine Spitzenlast bis zu einem gewissen Grad glätten. Zweitens wird auch die Einrichtung eines Echtzeit-Marktanreizmechanismus hilfreich sein. Derzeit kaufen Verbraucher und Unternehmen Strom zum Durchschnittspreis.

Aufgrund von Änderungen bei Angebot und Nachfrage schwankt der Spotpreis für Strom jedoch sehr stark. Wenn die Nachfrage am größten ist, wird ein Smart Grid mit Echtzeitpreisen abends höhere Stromrechnungen verlangen. Dieses Preissignal kann die Menschen dazu veranlassen, ihren Verbrauch bei hohen Strompreisen zu reduzieren und so die Nachfragedynamik zu mildern.

Ebenso wird die Preisgestaltung in Echtzeit es den Benutzern ermöglichen, Strom zu einem angemessenen Preis an das Netz zu verkaufen und so die Überproduktion bei einem Überangebot an Strom zu reduzieren. Die Echtzeitpreisgestaltung kann auch mit Energieeffizienzmaßnahmen kombiniert werden. Insbesondere verfügen Verbraucher über energieeffizientere Produkte und können mehr Dinge mit weniger Energie erledigen.

Seit 1980 ist das Bruttoinlandsprodukt der USA um fast 200 Prozent gestiegen, der Energieverbrauch hingegen um weniger als 50 Prozent. Es verbessert die Effizienz und reduziert die Belastung des Netzes. Es spart Benutzern ein Jahr.

US $ 100. In der Stromversorgung können Netzbetreiber Big Data und maschinelles Lernen nutzen, um Angebots- und Nachfrageänderungen besser vorherzusagen. Darüber hinaus können auch verschiedene Solartechnologien zum Einsatz kommen.

Bei der Spotting Solar Power Generation (CSP) werden Spiegel verwendet, um die Energie zu bündeln, das Wasser zu erhitzen und Turbinen anzutreiben. Dadurch wird mehr regelbare Energie erzeugt und die Photovoltaik-Stromerzeugung kann ergänzt werden, indem sie in verschiedenen Regionen und zu unterschiedlichen Zeiten betrieben wird. Andere erneuerbare Energietechnologien wie Biokraftstoffe und Gezeitenenergie werden weiterhin an Bedeutung gewinnen, was zur Diversifizierung der Strukturen für saubere Energien beiträgt. Schließlich ist Batterieenergie die vielversprechendste „Braten-Enten“-Methode.

Jetzt ermöglicht die neue Batterietechnologie eine größere Energiespeicherung zu einem erschwinglichen Preis. Im letzten Jahrzehnt ist der Batteriepreis um fast 90 % gefallen. Viele Experten meinen, dass dies nur ein Anfang ist.

Einem Bericht von Woodmackenzie zufolge wird die Energiespeicherung zwischen 2018 und 2024 voraussichtlich um mehr als 1.300 % steigen. Analysten von UBS schätzen, dass die Energiespeicherbranche bis 2030 einen Wert von fast 5 Billionen US-Dollar erreichen könnte. Wenn es in den 1960er Jahren „10 Jahre Solarenergie“ waren, dann werden die 1920er Jahre wahrscheinlich „10 Jahre Batterieenergiespeicherung“ sein. Eine solche Entwicklung wird es den Solarherstellern ermöglichen, Energie zu speichern und sie freizugeben, wenn sie sie brauchen.

Im Raster werde ich das Entenproblem eins für alle lösen.