La centrale elettrica del prossimo futuro è gli ibridi

il solare è la centrale elettrica del futuro 4 25
 Associando l'energia solare e l'accumulo della batteria, gli ibridi possono continuare a fornire elettricità anche dopo il tramonto. Petmal tramite Getty Images

Il sistema elettrico americano sta subendo un cambiamento radicale mentre passa dai combustibili fossili all'energia rinnovabile. Mentre il primo decennio degli anni 2000 ha visto un'enorme crescita nella generazione di gas naturale e gli anni 2010 sono stati il ​​decennio dell'eolico e del solare, i primi segnali suggeriscono che l'innovazione degli anni 2020 potrebbe essere un boom delle centrali elettriche "ibride".

Una tipica centrale elettrica ibrida combina la generazione di elettricità con l'accumulo di batterie nello stesso luogo. Ciò significa spesso un parco solare o eolico abbinato a batterie su larga scala. Lavorando insieme, i pannelli solari e l'accumulo di batterie possono generare energia rinnovabile quando l'energia solare è al suo apice durante il giorno e quindi rilasciarla secondo necessità dopo il tramonto.

Uno sguardo ai progetti di alimentazione e storage nella pipeline di sviluppo offre uno sguardo sul futuro dell'energia ibrida.

La nostra squadra al Lawrence Berkeley National Laboratory ha scoperto che è sbalorditivo 1,400 gigawatt dei progetti di generazione e stoccaggio proposti si sono applicati per la connessione alla rete, più di tutte le centrali elettriche statunitensi esistenti messe insieme. La maggior parte sono ora progetti solari e oltre un terzo di questi progetti riguarda impianti ibridi solari più impianti di accumulo.

Sebbene queste centrali elettriche del futuro offrano molti vantaggi, anche loro sollevare domande su come gestire al meglio la rete elettrica.

Perché gli ibridi sono caldi

Man mano che l'eolico e il solare crescono, iniziano ad avere un grande impatto sulla rete.

Già l'energia solare supera il 25% di produzione annuale di energia in California e si sta diffondendo rapidamente in altri stati come il Texas, la Florida e la Georgia. Gli stati della "cintura del vento", dal Dakota al Texas, hanno visto massiccio dispiegamento di turbine eoliche, con l'Iowa che ora ottiene la maggior parte della sua energia dal vento.

Questa elevata percentuale di energia rinnovabile solleva una domanda: come integriamo le fonti rinnovabili che producono grandi ma variabili quantità di energia durante il giorno?

il solare è la centrale elettrica del futuro2 4 25
Joshua Rhodes/Università del Texas ad Austin.

È qui che entra in gioco lo storage. I prezzi delle batterie agli ioni di litio hanno rapidamente caduto poiché la produzione è aumentata per il mercato dei veicoli elettrici negli ultimi anni. Mentre ci sono preoccupazioni per il futuro sfide della catena di approvvigionamento, è probabile che anche il design della batteria si evolva.


 Ricevi l'ultimo tramite e-mail

Rivista settimanale Ispirazione quotidiana

La combinazione di solare e batterie consente agli operatori di impianti ibridi di fornire energia nelle ore più preziose quando la domanda è più forte, come i pomeriggi estivi e le sere quando i condizionatori d'aria sono in funzione. Le batterie aiutano anche a regolare la produzione di energia eolica e solare, immagazzinare energia in eccesso che altrimenti verrebbe ridotta e ridurre la congestione sulla rete.

Gli ibridi dominano la pipeline del progetto

Alla fine del 2020 negli Stati Uniti erano operativi 73 progetti solari e 16 ibridi eolici, per un totale di 2.5 gigawatt di generazione e 0.45 gigawatt di accumulo.

Oggi, il solare e gli ibridi dominano la pipeline di sviluppo. Entro la fine del 2021, più di 675 gigawatt di solare proposto gli impianti avevano richiesto l'autorizzazione alla connessione alla rete, di cui oltre un terzo abbinato allo stoccaggio. Altri 247 gigawatt di parchi eolici erano in linea, con 19 gigawatt, ovvero circa l'8% di questi, come ibridi.

il solare è la centrale elettrica del futuro3 4 25
 La quantità di energia solare, di accumulo ed eolica proposta in attesa di collegarsi alla rete è cresciuta notevolmente negli ultimi anni, mentre carbone, gas e nucleare sono svaniti. Lawrence Berkeley National Laboratory

Naturalmente, richiedere una connessione è solo un passo nello sviluppo di una centrale elettrica. Uno sviluppatore ha anche bisogno di accordi fondiari e comunitari, un contratto di vendita, finanziamenti e permessi. Solo circa uno su quattro nuovi impianti proposti tra il 2010 e il 2016 è entrato in esercizio commerciale. Ma il profondo interesse per le piante ibride fa presagire una forte crescita.

In mercati come la California, le batterie sono essenzialmente obbligatorie per i nuovi sviluppatori solari. Dal momento che il solare rappresenta spesso il maggioranza del potere nel mercato diurno, costruire di più aggiunge poco valore. Attualmente il 95% di tutta la capacità solare su larga scala proposta nella coda della California viene fornita con batterie.

5 lezioni sugli ibridi e domande per il futuro

L'opportunità di crescita negli ibridi rinnovabili è chiaramente ampia, ma solleva alcune domande il nostro gruppo al Berkeley Lab ha indagato.

Ecco alcuni dei nostri risultati migliori:

  • L'investimento si ripaga in molte regioni. Abbiamo scoperto che mentre l'aggiunta di batterie a una centrale solare aumenta il prezzo, aumenta anche il valore dell'energia. Mettere generazione e stoccaggio nella stessa posizione può trarre vantaggio da crediti d'imposta, risparmi sui costi di costruzione e flessibilità operativa. Osservando il potenziale di reddito degli ultimi anni e con l'aiuto dei crediti d'imposta federali, il valore aggiunto sembra giustificare il prezzo più elevato.

  • Co-location significa anche compromessi. L'eolico e il solare funzionano meglio dove le risorse eoliche e solari sono più forti, ma le batterie forniscono il maggior valore dove possono offrire i maggiori vantaggi della rete, come alleviare la congestione. Ciò significa che ci sono dei compromessi quando si determina la posizione migliore con il valore più alto. I crediti d'imposta federali che possono essere guadagnati solo quando le batterie sono collocate insieme al solare possono in alcuni casi incoraggiare decisioni non ottimali

  • Non esiste una combinazione migliore. Il valore di un impianto ibrido è determinato in parte dalla configurazione delle apparecchiature. Ad esempio, la dimensione della batteria rispetto a un generatore solare può determinare fino a che ora la sera l'impianto può fornire energia. Ma il valore dell'energia elettrica notturna dipende dalle condizioni del mercato locale, che cambiano nel corso dell'anno.

  • Le regole del mercato elettrico devono evolversi. Gli ibridi possono partecipare al mercato dell'energia elettrica come una singola unità o come entità separate, con l'offerta solare e di stoccaggio in modo indipendente. Gli ibridi possono anche essere venditori o acquirenti di energia, o entrambi. Può diventare complicato. Le regole di partecipazione al mercato per gli ibridi sono ancora in evoluzione, lasciando agli operatori degli impianti la possibilità di sperimentare come vendono i loro servizi.

  • I piccoli ibridi creano nuove opportunità: Le centrali elettriche ibride possono anche essere di piccole dimensioni, come l'energia solare e le batterie in una casa o in un'azienda. Tale gli ibridi sono diventati standard alle Hawaii poiché l'energia solare satura la rete. In California, i clienti soggetti a interruzioni di corrente per prevenire gli incendi stanno aggiungendo sempre più storage ai loro sistemi solari. Questi ibridi "dietro il metro". sollevare domande su come dovrebbero essere valutati e su come possono contribuire alle operazioni di rete.

Gli ibridi sono solo all'inizio, ma molti altri sono in arrivo. Sono necessarie ulteriori ricerche sulle tecnologie, sui progetti di mercato e sui regolamenti per garantire che la rete e i prezzi della rete si evolvano con essi.

Mentre le domande rimangono, è chiaro che gli ibridi stanno ridefinendo le centrali elettriche. E potrebbero rifare il sistema elettrico degli Stati Uniti nel processo.The Conversation

Riguardo agli Autori

Gioacchino Seel, Associato senior di ingegneria scientifica, Lawrence Berkeley National Laboratory; Bentham Paulo, Affiliato, mercati elettrici e gruppo di politiche, Lawrence Berkeley National Laboratorye Will Gorman, Dottorando Ricercatore in Mercati e Politiche dell'Energia Elettrica, Lawrence Berkeley National Laboratory

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.


Libri consigliati:

Wildlife in Yellowstone in transizione

Wildlife in Yellowstone in transizioneOltre trenta esperti rilevano segni preoccupanti di un sistema sotto sforzo. Identificano tre fattori di stress predominanti: specie invasive, sviluppo del settore privato di terre non protette e un clima di riscaldamento. Le loro raccomandazioni conclusive daranno forma alla discussione del ventunesimo secolo su come affrontare queste sfide, non solo nei parchi americani, ma anche nelle aree di conservazione in tutto il mondo. Altamente leggibile e completamente illustrato.

Per maggiori informazioni o per ordinare "Yellowstone's Wildlife in Transition" su Amazon.

The Energy Glut: Climate Change e Politics of Fatness

The Energy Glut: Climate Change e Politics of Fatnessdi Ian Roberts. Racconta con competenza la storia dell'energia nella società e pone il "grasso" accanto ai cambiamenti climatici come manifestazioni dello stesso malessere planetario fondamentale. Questo interessante libro sostiene che il polso dell'energia fossile non solo ha avviato il processo di catastrofico cambiamento climatico, ma ha anche spinto verso l'alto la distribuzione media del peso umano. Offre e valuta per il lettore una serie di strategie di de-carbonizzazione personali e politiche.

Per maggiori informazioni o per ordinare "The Energy Glut" su Amazon.

Last Stand: la missione di Ted Turner per salvare un pianeta travagliato

Last Stand: la missione di Ted Turner per salvare un pianeta travagliatoda Todd Wilkinson e Ted Turner. Ted Turner, imprenditore e magnate dei media, definisce il riscaldamento globale la più terribile minaccia per l'umanità e afferma che i magnati del futuro saranno coniati nello sviluppo di energie rinnovabili alternative e verdi. Attraverso gli occhi di Ted Turner, consideriamo un altro modo di pensare all'ambiente, i nostri obblighi di aiutare gli altri bisognosi e le gravi sfide che minacciano la sopravvivenza della civiltà.

Per maggiori informazioni o per ordinare "Last Stand: Ted Turner's Quest ..." su Amazon.


Potrebbe piacerti anche

segui InnerSelf su

facebook icontwitter iconicona di YouTubeicona di instagramicona pintresticona rss

 Ricevi l'ultimo tramite e-mail

Rivista settimanale Ispirazione quotidiana

LINGUE DISPONIBILI

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

PIU 'LEGGI

consapevolezza e danza salute mentale 4 27
Come la consapevolezza e la danza possono migliorare la salute mentale
by Adrianna Mendrek, Università del Vescovo
Per decenni, la corteccia somatosensoriale è stata considerata responsabile solo dell'elaborazione sensoriale...
incapacità del caricatore 9 19
La nuova regola del caricatore USB-C mostra come le autorità di regolamentazione dell'UE prendono decisioni per il mondo
by Renaud Foucart, Lancaster University
Hai mai preso in prestito il caricabatterie di un amico solo per scoprire che non è compatibile con il tuo telefono? O…
stress sociale e invecchiamento 6 17
Come lo stress sociale può accelerare l'invecchiamento del sistema immunitario
by Eric Klopack, Università della California del Sud
Quando le persone invecchiano, il loro sistema immunitario inizia naturalmente a declinare. Questo invecchiamento del sistema immunitario,...
cibi più sani una volta cotti 6 19
9 verdure più sane quando cotte
by Laura Brown, Università di Teesside
Non tutto il cibo è più nutriente se consumato crudo. In effetti, alcune verdure sono in realtà più...
digiuno intermittente 6 17
Il digiuno intermittente è davvero buono per la perdita di peso?
by David Clayton, Università di Nottingham Trent
Se sei una persona che ha pensato di perdere peso o ha voluto diventare più sano negli ultimi anni...
uomo. donna e bambino in spiaggia
È questo il giorno? La svolta per la festa del papà
by Will Wilkinson
È la festa del papà. Qual è il significato simbolico? Potrebbe succedere qualcosa che ti cambia la vita oggi nel tuo...
difficoltà a pagare le bollette e salute mentale 6 19
Difficoltà a pagare le bollette possono avere un pesante tributo sulla salute mentale dei padri
by Joyce Y. Lee, Università statale dell'Ohio
La precedente ricerca sulla povertà è stata condotta principalmente con le madri, con un focus predominante sul basso ...
effetti sulla salute di bpa 6 19
Quali decenni di ricerca documentano gli effetti sulla salute del BPA
by Tracey Woodruff, Università della California, San Francisco
Indipendentemente dal fatto che tu abbia sentito parlare del bisfenolo A chimico, meglio noto come BPA, gli studi dimostrano che...

Nuovi atteggiamenti - Nuove possibilità

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Mercato InnerSelf
Copyright © 1985 - 2021 Innerself Pubblicazioni. Tutti i diritti riservati.