Hoe om 'n hoogs-hernubare elektriese rooster te kry

Hoe om 'n hoë hernubare elektriese rooster te kry Die uitbreiding van sonkragpotensiaal meer as wat nodig is, kan duurder energieopberging vervang. Jamey Stellings, CC BY-SA

Die bekende uitvinder Edwin Land gesê, "Dit is nie dat ons nuwe idees nodig het nie, maar ons moet ophou om ou idees te hê." Hy het gelyk of ons vertel dat oplossings net buite ons ou denkpatrone lê.

Stede, state en lande regoor die wêreld pleeg om energie-ekonomieë wat op baie hoë vlakke, selfs 100%, van hernubare energie hardloop, skoon te maak. In New York staat alleen, teiken vier mededingende rekeninge 50% tot 100% hernubare voor of voor 2040.

Realisties, net twee hernubare energiebronne is groot genoeg Om hierdie baie hoë penetrasie doelwitte te bereik op die aanbodkant in die VSA - son (verre) en wind.

Albei is egter veranderlike hulpbronne, gedryf deur weer sowel as daaglikse en seisoenale siklusse. Daarom moet hulle "verstewig" word - dit is in staat om leweringskrag op aanvraag - om fossielhulpbronne te vervang wat na behoefte gestuur kan word. Gebaseer op ons navorsing, beweer ons dat hierdie firma krag transformasie nie net moontlik is nie, dit is ook bekostigbaar - as ons ophou om ou idees te hê.

Een verskansde en baie algemene idee - waarskynlik die gevolg van histories hoë hernubare energiepryse - is dat al die krag wat deur hernieubare hulpbronne gegenereer word, verkoop moet word soos dit gegenereer word. Die idee om beskikbare wind- of sonuitset te wegdoen, is anathema, wat aan kragprodusente opgelê word wanneer produksie uit hierdie bronne groter is as wat die rooster kan aanvaar.

Hierdie ou idee ignoreer 'n fundamentele voorstel: oorskakeling en proaktiewe inkorting van wind en son. Maar teenstellend, 'n studie van ons kollegas en ons het gewys dat hierdie stappe die sleutel is tot die duurste pad na 'n elektriese rooster wat grootliks deur son en wind aangedryf word.

Weeg teen energieberging

Die redenasie agter die oorprovisionering van son en wind is eenvoudig:

  • Energie stoor is die een noodsaaklike bestanddeel wat nodig is om hernieubare energieveranderlikheid te vul wanneer die son nie skyn of die wind nie blaas nie. Hierdie gapings sluit in intra-dagperiodes, soos ure van die piekvraag gedurende die dag en nagte, en belangriker, groter meerdaagse en seisoenale gapings van volgehoue ​​lae of lae windstoestande. Vir berging, roosteroperateurs - die organisasies wat kragtoevoer verseker, pas die vraag soos dit styg en val gedurende die dag - maak gewoonlik staat op waterreservoirs wat genoem word. gepomp hidro of, vir korter tydperke, batterye.

  • Berging word goedkoper, maar selfs die mees optimistiese langtermyn-koste projeksies, ons bestudeer het ons gelei tot die gevolgtrekking dat die toepassing van stoor alleen vir ferm wind of son bly verbasend duur as gevolg van die grootte van verskeie dae en seisoensgapings. Wind en son word ook baie goedkoper, veral sonkrag, tot die punt waar oorbouery toenemend bekostigbaar is. Dit is waar selfs wanneer die uitset van wind- en sonkragopwekkers in wese gedompel word, of "ingekort" word, en nie in die rooster ingevoer word nie.

  • Oormaatvermindering verminder produksiegapings omdat meer energie-uitset beskikbaar is gedurende periodes van lae beskikbaarheid van son en wind. Oorboue verminder ook stoorvereistes.

Hoe om 'n hoë hernubare elektriese rooster te kry Hierdie grafiek toon hoe die verskaffing van ronde-uur-energie van wind en son met berging net baie duurder bly as 'roosterpariteit', die koste van natuurlike gas-krag (B). Maar berging gekombineer met oormaat wind en sonkrag wat oor 30% van die tyd beperk word, kan minder duur wees as gridpariteit en lewer krag op aanvraag (C). Richard Perez, Karl R. Rabago, CC BY-ND

'Bevestig' met oorkapasiteit

Vandag is die huidige regulerende praktyk vir son- en windgegenereerde elektrisiteit bevoordeel om produksie te alle tye te maksimeer. Die maatskappye wat hierdie fasiliteite bedryf, probeer om al hul uitset teen die hoogste pryse te verkoop, sodat die uitskakeling as 'n inkomsteverlies beskou word.

Die ou operasionele idee inhibeer die oorgang om op sonne en wind as vaste, on-demand bronne te vertrou, aangesien al hul uitset slegs gebruik word wanneer dit beskikbaar is. Hierdie benadering hou ook hernieubare energie aan die kantlyn.

Hoe sal 'n rooster met oorbuigde son- en windhulpbronne in die praktyk werk? Kom ons sê die operateur van 'n plaaslike elektrisiteitnet benodig X megawatt-uur / dag om aan die vraag te voldoen. Vandag kan die sonplaas in daardie streek die vraag eis of oorskry slegs op dae van die hoogste produksie, soos duidelike dae in die somer. Op ander dae word die produksie gapings deur die stoorplek bereik.

In teenstelling hiermee, wanneer die sonkragbron oormaat is, kan die songenerator die X MWh / dag eis meer dae van die jaar en daar is minder gapings. Daarom is daar minder keer dat energieopslag die gapings moet vul.

Sodra vasgemaak word deur 'n kombinasie van oorbesteding en berging, word veranderlike hernubare energiebronne effektief versendbaar - kan krag voorsien wanneer nodig - en funksioneel gelykstaande aan tradisionele kragsentrales. Op hierdie manier kan hernubare energie hierdie kragopwekkers vervang sonder groot grid reengineering.

Ons span het 'n model gemodelleer hoë-son en oorbuiging oplossing vir die nie besonder sonnige staat van Minnesota nie. Die doel was om die minste duur kombinasie van roosterverwante son, wind en berging te bepaal wat nodig is om die hele jaar deur energiedienste te verskaf.

Die studie toon dat die oordrag van die natuurlike veranderlikheid van son en wind bereik kan word teen koste onder huidige roosterkoste (sogenaamde "roosterpariteit") deur die oordrag van son- en windhulpbronne en die aanneming van 'n roosterbedryfsstrategie om van ongeveer 20% tot 40% inkorting van oortollige energieopwekking. Energieopberging word ook in ons model gebruik, maar die beter ekonomie word direk veroorsaak deur die vervanging van oorskotbare generasie vir duurder stoor.

'N Wettige vraag om te vra is wat die gebied sal wees wat benodig word vir die volle ontplooiing van groot sonkrag PV. Vir Minnesota, in die mees ekstreme 100% PV-generasie-scenario, met die oorskatting van 'n faktor van twee - of die verdubbeling van die son wat nodig is om aan die huidige vraag te voldoen, sal hierdie area tot 435 vierkante kilometer beloop, met die aanvaarding van sonpanele met state-of-the-art doeltreffendheid van 20%. Hierdie area verteenwoordig minder as 1% van die staat se bewerkte gewasse en die helfte van die hoë- en medium-digtheid verstedelikte ruimte.

Hoe om 'n hoë hernubare elektriese rooster te kry Gridoperateurs kan baat vind by die bestuur van wind en son op 'n streeksbasis, aangesien hul periodes van hoë uitsette mekaar kan aanvul. Winterwind is byvoorbeeld die sterkste in die nag, terwyl die sonuitset die hoogste in die somermaande is. IIP Foto Argief, CC BY-NC

Tweaking hoe die grootskaalse kragnetwerk uitgevoer word

Benewens die oorskakeling, inkorting en berging optimalisering, is verskeie operasionele en beplanningspraktyke, waarvan sommige reeds gedoen word, die waarde en prestasie van 'n hoësolnetwerk verder verbeter en die realisering daarvan met minimale ontwrigting bevorder. Dit sluit in:

  • Uitbreiding van die komplementêre prestasie en veranderlike bedryfsprofiele van son en wind. Op die meeste plekke het wind en son komplementêre dag- en seisoenproduksieprofiele. Wind in die nag en in die winter, PV hoër in die somer in die somer.

  • Benutting van vraagbestuur - die gebruik van kragverbruik by elektrisiteitskliënt-plekke - as 'n manier om gapings op vraag en aanbod te verminder.

  • Om raamoperateurs in staat te stel om gesag oor hernieubare energie te plaas en produksiebestuur binne hul streke sodat besluite oor wanneer beperkinge plaasvind of stoorplek toegepas word, word op streeksbasis gemaak om gapings in vraag en aanbod te verminder.

'N houding om die produksie van hernubare energie te maksimeer en om te beperk, het sin gemaak toe veranderlike sonopwekking uiters duur was en verstewigende oplossings was selfs duurder. Die onlangse en voorspelde reduksies in turnkey sonkrag, roosterbestuur en bergingskoste verander egter die optimale oplossing wat begin met oorbuilding van son.

Marc Perez, senior navorser by Clean Power Researcher, wat sy proefskrif aan die Columbia Universiteit oor hierdie onderwerp geskryf het, het bygedra tot hierdie artikel. Morgan Putnam, VP van Solar Analytics by REsurety, het ook bygedra.Die gesprek

Oor Die Skrywer

Richard Perez, Senior Navorsingsassosiaat in Atmosferiese Wetenskappe Navorsingsentrum, Universiteit van Albany, Staatsuniversiteit van New York en Karl R. Rabago, professor in die reg; Uitvoerende Direkteur, Pace Energie en Klimaat Sentrum, Pace University

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.

verwante Boeke

Uittreksel: Die mees omvattende plan wat ooit voorgestel is om globale verwarming te keer

deur Paul Hawken en Tom Steyer
9780143130444In die gesig van wydverspreide vrees en apatie het 'n internasionale koalisie van navorsers, professionele persone en wetenskaplikes vergader om 'n stel realistiese en vet oplossings vir klimaatsverandering te bied. Een honderd tegnieke en praktyke word hier beskryf. Sommige is bekend; Party waarvan jy nooit gehoor het nie. Hulle wissel van skoon energie om meisies in laer-inkomste lande op te voed tot grondgebruikspraktyke wat koolstof uit die lug trek. Die oplossings bestaan, is ekonomies lewensvatbaar, en gemeenskappe regoor die wêreld is tans besig om hulle met vaardigheid en vasberadenheid te bewerkstellig. Beskikbaar op Amazon

Ontwerp van klimaatoplossings: 'n beleidsgids vir laekoolstof-energie

deur Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Aangesien die gevolge van klimaatsverandering alreeds op ons afkom, is die behoefte om die uitstoot van kweekhuisgasse wêreldwyd te verminder, niks minder as dringend nie. Dit is 'n uitdagende uitdaging, maar die tegnologieë en strategieë om dit die hoof te bied, bestaan ​​vandag. 'N Klein stel energiebeleide, wat goed ontwerp en geïmplementeer is, kan ons op die weg na 'n koolstofarme toekoms plaas. Energiestelsels is groot en ingewikkeld, dus moet energiebeleid gefokus en kostedoeltreffend wees. Een-maat-pas-almal-benaderings sal die werk eenvoudig nie doen nie. Beleidmakers het 'n duidelike, omvattende hulpbron nodig wat die energiebeleid uiteensit wat die grootste impak op ons klimaatstoekoms sal hê, en beskryf hoe om hierdie beleide goed te ontwerp. Beskikbaar op Amazon

Dit verander alles: Kapitalisme teen Die Climate

deur Naomi Klein
1451697392In Dit verander alles Naomi Klein beweer dat klimaatsverandering nie net 'n ander probleem is om netjies tussen die belasting en gesondheidsorg geliasseer te word nie. Dit is 'n alarm wat ons noem om 'n ekonomiese stelsel op te los wat ons al in baie opsigte misluk. Klein bou die saak noukeurig aan, hoe ons ons kweekhuisvrystellings op groot skaal verminder, is ons beste kans om gelyke ongelykhede gelyktydig te verminder, ons gebroke demokrasieë te heroorweeg en ons gesonde plaaslike ekonomieë te herbou. Sy ontbloot die ideologiese wanhoop van die klimaatveranderende deniers, die messiaanse wanpersies van die geoengineerders en die tragiese nederlaag van te veel hoofstroom-groen inisiatiewe. En sy demonstreer presies waarom die mark nie die klimaatkrisis kan oplos nie, maar nie die situasie kan vererger nie, maar dit sal eerder erger maak, met steeds meer ekstreme en ekologies skadelike ontginningsmetodes, gepaardgaande met rampspoedkapitalisme. Beskikbaar op Amazon

Van Die Uitgewer:
Aankope op Amazon gaan die koste om u te bring, te dek InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en ClimateImpactNews.com gratis en sonder adverteerders wat jou blaaitoontjies dop. Selfs as jy op 'n skakel klik, maar nie hierdie geselekteerde produkte koop nie, enigiets anders wat jy in dieselfde besoek op Amazon koop, betaal ons 'n klein kommissie. Daar is geen bykomende koste vir u nie, dus dra by tot die moeite. Jy kan ook gebruik hierdie skakel Om te enige tyd vir Amazon te gebruik, sodat u ons pogings kan ondersteun.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

volg InnerSelf op

facebook-ikoonTwitter-ikoonYouTube-ikooninstagram-ikoonpintrest-ikoonrss-ikoon

 Kry die nuutste per e-pos

Weeklikse Tydskrif Daaglikse Inspirasie

nuutste video's

Die groot klimaatmigrasie het begin
Die groot klimaatmigrasie het begin
by Hoofdgebruiker
Die klimaatkrisis dwing duisende dwarsoor die wêreld om te vlug namate hul huise toenemend onbewoonbaar word.
Die laaste ystydperk vertel ons waarom ons moet sorg vir 'n 2 ℃ temperatuurverandering
Die laaste ystydperk vertel ons waarom ons moet sorg vir 'n 2 ℃ temperatuurverandering
by Alan N Williams, et al
Die jongste verslag van die Intergouvernementele Paneel vir Klimaatsverandering (IPCC) lui dat sonder 'n aansienlike afname ...
Die aarde het miljarde jare lank blywend gebly - presies hoe gelukkig het ons gehad?
Die aarde het miljarde jare lank blywend gebly - presies hoe gelukkig het ons gehad?
by Toby Tyrrell
Dit het evolusie 3 of 4 miljard jaar geneem om Homo sapiens te produseer. As die klimaat net een keer heeltemal misluk het in daardie ...
Hoe die kartering van die weer van 12,000 XNUMX jaar gelede kan help om toekomstige klimaatsverandering te voorspel
Hoe die kartering van die weer van 12,000 XNUMX jaar gelede kan help om toekomstige klimaatsverandering te voorspel
by Brice Rea
Die einde van die laaste ystydperk, ongeveer 12,000 XNUMX jaar gelede, is gekenmerk deur 'n finale koue fase genaamd die Jonger Dryas ...
Die Kaspiese See sal hierdie eeu met 9 meter of meer val
Die Kaspiese See sal hierdie eeu met 9 meter of meer val
by Frank Wesselingh en Matteo Lattuada
Stel jou voor jy is aan die kus en kyk uit na die see. Voor u lê 100 meter dor sand wat lyk soos 'n ...
Venus was eens meer op aarde, maar klimaatsverandering het dit onbewoonbaar gemaak
Venus was eens meer op aarde, maar klimaatsverandering het dit onbewoonbaar gemaak
by Richard Ernst
Ons kan baie leer oor klimaatsverandering by Venus, ons susterplaneet. Venus het tans 'n oppervlaktemperatuur van ...
Vyf klimaatsgeloof: 'n ongelukskursus in verkeerde inligting oor klimaat
Die vyf ongeloof oor klimaat: 'n ongelukskursus in verkeerde inligting oor klimaat
by John Cook
Hierdie video is 'n ongelukskursus in verkeerde inligting oor klimaat, wat die belangrikste argumente saamvat wat gebruik word om die werklikheid te betwyfel ...
Die Noordpoolgebied is al drie miljoen jaar nie so warm nie en dit beteken groot veranderinge vir die planeet
Die Noordpoolgebied is al drie miljoen jaar nie so warm nie en dit beteken groot veranderinge vir die planeet
by Julie Brigham-Grette en Steve Petsch
Elke jaar krimp die ysbedekking in die Arktiese Oseaan middel September tot 'n laagtepunt. Hierdie jaar meet dit net 1.44 ...

Laaste Artikels

groen energie2 3
Vier groen waterstof geleenthede vir die Midde-Weste
by Christian Tae
Om 'n klimaatkrisis te voorkom, sal die Midde-Weste, soos die res van die land, sy ekonomie ten volle moet ontkoolstof deur ...
ug83qrfw
Groot hindernis vir reaksie op aanvraag moet beëindig word
by John Moore, Op aarde
As federale reguleerders die regte ding doen, kan elektrisiteitskliënte regoor die Midde-Weste binnekort geld verdien terwyl ...
bome om te plant vir klimaat2
Plant hierdie bome om die stadslewe te verbeter
by Mike Williams-Rice
'n Nuwe studie stel lewende eikebome en Amerikaanse wildevye as kampioene onder 17 "superbome" wat sal help om stede ...
noordsee seebodem
Waarom ons seebodemgeologie moet verstaan ​​om die winde te benut
by Natasha Barlow, Medeprofessor van Kwaternêre Omgewingsverandering, Universiteit van Leeds
Vir enige land wat geseën is met maklike toegang tot die vlak en winderige Noordsee, sal aflandige wind die sleutel wees om net ...
3 veldbrandlesse vir bosdorpe terwyl Dixie Fire die historiese Greenville, Kalifornië, vernietig
3 veldbrandlesse vir bosdorpe terwyl Dixie Fire die historiese Greenville, Kalifornië, vernietig
by Bart Johnson, professor in landskapsargitektuur, Universiteit van Oregon
'N Veldbrand wat in warm, droë bergwoude brand, het op 4 Augustus deur die Gold Rush -stad Greenville, Kalifornië, getrek ...
China kan energie- en klimaatdoelwitte bereik wat koolstofkrag beperk
China kan energie- en klimaatdoelwitte bereik wat koolstofkrag beperk
by Alvin Lin
By die Leader's Climate Summit in April het Xi Jinping belowe dat China 'steenkoolkrag streng sal beheer ...
Blou water omring deur dooie wit gras
Kaart volg 30 jaar se uiterste sneeusmelting regoor die VSA
by Mikayla Mace-Arizona
'N Nuwe kaart van uiterste sneeusmeltgebeurtenisse die afgelope 30 jaar verduidelik die prosesse wat vinnige smelting veroorsaak.
'N Vliegtuig laat rooi brandvertrager op 'n bosbrand val terwyl brandbestryders langs 'n pad in die oranje lug opkyk
Die model voorspel 'n veldbrand van 10 jaar, dan geleidelike afname
by Hannah Hickey-U. Washington
'N Kykie na die toekoms op lang termyn van veldbrande voorspel 'n aanvanklike uitbarsting van ongeveer 'n dekade lange veldbrandaktiwiteit, ...

 Kry die nuutste per e-pos

Weeklikse Tydskrif Daaglikse Inspirasie

Nuwe Houdings - nuwe moontlikhede

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Kopiereg © 1985 - 2021 InnerSelf Publikasies. Alle regte voorbehou.