Fotowoltaika do sieci – krzywa obciążenia „kaczki”, magazynowanie energii w akumulatorach to najbardziej obiecująca metoda „pieczonej kaczki”

ଲେଖକ: ଆଇଫ୍ଲୋପାୱାର - ପୋର୍ଟେବଲ୍ ପାୱାର ଷ୍ଟେସନ୍ ଯୋଗାଣକାରୀ

Strona internetowa Forbes publikuje artykuł DavidCarlin, którego temat brzmi: THSOLARREVOLUTIONISCOMING: Duck! Poprzednie zdanie oznacza „nadchodzi rewolucja słoneczna”, tutaj Duck jest dwa razy: jedna strona odnosi się do krzywej obciążenia „kaczki” przyniesionej przez ogniwa fotowoltaiczne, inny Aspekt odnosi się do tego, jak skupić się na tej krzywej kaczki. Gdy California Independent System Operator (CAISO) przeprowadził ocenę produkcji i zapotrzebowania na energię elektryczną w Kalifornii, po raz pierwszy znaleziono „kaczkę”. W ciągu ostatnich dziesięcioleci różni operatorzy sieci energetycznych opanowali do perfekcji model predykcyjny zapotrzebowania i potrafią odpowiednio planować wytwarzanie energii, aby w każdej chwili sprostać zapotrzebowaniu.

Jednak pojawienie się ogniw fotowoltaicznych dodało nowy wymiar do obliczania popytu. W przeciwieństwie do energii elektrycznej wytwarzanej z węgla, energii jądrowej i gazu ziemnego, energia słoneczna jest „niemodalna”, co oznacza, że ​​nie można jej zwiększać ani zmniejszać według własnego uznania. Energia słoneczna zależy od pogody, pory roku i czasu.

Niestabilna produkcja energii słonecznej oznacza, że ​​zarządcy sieci muszą rozważyć na nowo sposób wykorzystania konwencjonalnych elektrowni. Im więcej energii słonecznej, tym mniejsze zapotrzebowanie na energię ze źródeł konwencjonalnych (tzw. „obciążenie netto”). W typowy dzień mapa obciążenia sieci wygląda jak kaczka.

Rano, wraz z większą ilością energii słonecznej fotowoltaicznej (Kaczki), obciążenie netto spada. Gdy słońce świeci najsilniej (odwłok kaczki), ładunek sieciowy przypada na południe. Następnie wieczorem, wraz ze spadkiem wykorzystania energii słonecznej i ponownym wzrostem ogólnego zapotrzebowania na energię, obciążenie netto gwałtownie wzrasta.

Wreszcie, gdy ludzie śpią (kłapią głowami), obciążenie netto spada. Dzięki zwiększonej mocy energii słonecznej żołądek kaczki stanie się głębszy, a szyja dłuższa. Wygląda to tylko na przyjazną kaczkę, która ma tylko utrudnić planowanie siatki.

Podstawowe elektrownie (np. węglowe i budowlane) mają nadal działać. Jeśli istnienie kaczki spowoduje zamknięcie tych elektrowni o podstawowym obciążeniu w południe, wówczas ich praca wieczorem będzie trudna i kosztowna. Administratorzy sieci zazwyczaj wykorzystują gaz ziemny jako elektrownię szczytową, aby poradzić sobie ze zmianami zapotrzebowania, ale wiele elektrowni gazowych funkcjonuje tylko w okresach szczytowych i są one opłacalne zarówno dla gospodarki, jak i konsumentów.

Ponadto duże wahania obciążenia netto mogą uszkodzić infrastrukturę sieciową. Drugim rozwiązaniem jest „ograniczenie” energii słonecznej, ograniczenie wytwarzania energii słonecznej z sieci do sieci, ale spowoduje to duże marnotrawstwo energii odnawialnej. Czy możemy „ugotować tę kaczkę”? Chociaż wykorzystanie ogniw słonecznych fotowoltaicznych jest wyzwaniem, istnieje wiele skutecznych rozwiązań.

Po pierwsze, tworząc większy system sieciowy, można wykorzystywać energię słoneczną w większej liczbie miejsc i w pewnym stopniu wygładzić szczytowe obciążenie. Po drugie, pomocne będzie również stworzenie mechanizmu zachęt rynkowych w czasie rzeczywistym. Obecnie konsumenci i firmy kupują energię elektryczną po średniej cenie.

Jednakże ze względu na zmiany popytu i podaży, ceny bieżąca energii elektrycznej ulegają dużym wahaniom. Gdy zapotrzebowanie jest największe, inteligentna sieć kontrolująca ceny w czasie rzeczywistym będzie naliczać wyższe rachunki za prąd wieczorem. Ten sygnał cenowy może skłonić ludzi do ograniczenia zużycia energii elektrycznej w okresach wysokich cen, łagodząc w ten sposób zapotrzebowanie na energię elektryczną.

Podobnie, ustalanie cen w czasie rzeczywistym umożliwi użytkownikom sprzedaż energii elektrycznej do sieci po rozsądnej cenie, co pozwoli ograniczyć nadwyżkę produkcji w okresach nadwyżek energii. Ceny w czasie rzeczywistym można również połączyć z działaniami na rzecz poprawy efektywności energetycznej. Konsumenci mają produkty o wyższej efektywności energetycznej i mogą robić więcej rzeczy, zużywając mniej energii.

Od 1980 roku produkt krajowy USA wzrósł o prawie 200%, a zużycie energii zwiększyło się o mniej niż 50%. Poprawia wydajność i zmniejsza obciążenie sieci. Użytkownicy oszczędzają rok.

US $ 100. W sektorze energetycznym operatorzy sieci mogą wykorzystywać duże zbiory danych i uczenie maszynowe, aby lepiej przewidywać zmiany podaży i popytu. Ponadto różne technologie solarne mogą mieć również różne zastosowania.

Technologia Spotting Solar Power Generation (CSP) wykorzystuje lustra do skupiania wiązki światła, podgrzewania wody i napędzania turbiny generującej energię, co pozwala na produkcję bardziej regulowanej energii i uzupełnianie wytwarzania energii fotowoltaicznej poprzez pracę w różnych regionach i różnych okresach czasu. Spośród innych technologii energii odnawialnej, takich jak biopaliwa, energia pływów będzie nadal zyskiwać na znaczeniu, co pomoże w osiągnięciu dywersyfikacji struktur czystej energii. Wreszcie, energia pochodząca z akumulatorów jest najbardziej obiecującą metodą „pieczenia kaczki”.

Teraz nowa technologia akumulatorów pozwala na magazynowanie większej ilości energii za przystępną cenę. W ciągu ostatniej dekady cena baterii spadła o prawie 90%. Wielu ekspertów uważa, że ​​to dopiero początek.

Według raportu Woodmackenzie, magazynowanie energii wzrośnie o ponad 1300% w latach 2018–2024. Analitycy UBS szacują, że do 2030 roku wartość branży magazynowania energii elektrycznej może osiągnąć prawie 5 bilionów dolarów. Jeśli w latach 60. XX wieku mówiono o „10 latach energii słonecznej”, to lata 20. XX wieku prawdopodobnie będą „10 latami magazynowania energii w akumulatorach”, a taki rozwój sytuacji umożliwi producentom energii słonecznej magazynowanie energii i uwalnianie jej, kiedy tylko zajdzie taka potrzeba.

W siatce rozwiążę problem kaczki w jeden sposób.