Imperativ intermitentnosti: Zašto je skladištenje energije u mreži od suštinskog značaja za integraciju obnovljivih izvora energije

Kako promjenjivost solarne energije i vjetra stvara nesukladnost između ponude i potražnje

Problem s solarnom i vjetroenergijom je što dolaze i odlaze s vremenom, što stvara sve vrste problema u usklađivanju onoga što ljudi trebaju s onim što se proizvodi. Uzmi solarnu, na primjer, ona dostiže svoj vrhunac oko podneva, ali većina ljudi tada ne koristi puno struje. Noć dolazi kada svi upale svjetla i uređaje, ali sunce je potpuno zašlo. Vjetro nije ništa bolje, ponekad puše jako i umiru za nekoliko sati dok oluja prolazi. Zbog ove nepouzdane prirode, upravitelji mreže i dalje moraju održavati stare elektrane za ugljen i plin u slučaju da im ne bude dovoljno zelene opreme, što košta novac i nema smisla dugoročno. Prava glavobolja leži u tome da se dovoljno obnovljive energije nabavi na mreži baš kada potražnja u večernjim satima raste, pogotovo s obzirom da se svake godine na krovovima postavi sve više solarnih panela. Ako ne pronađemo načine da prekrižimo vremenski jaz između dolaska čiste energije i kada je zapravo trebamo, cijeli naš električni sustav može postati nestabilan, i možda ćemo završiti trošeći savršeno dobru obnovljivu energiju samo zato što nema mjesta za skladištenje ili korištenje.

U tom slučaju, u skladu s člankom 4. stavkom 1. točkom (b) Uredbe (EU) br.

Gledajući stvarne podatke iz glavnih američkih energetskih mreža pokazuje da postoji ozbiljan pritisak kada varijabilne obnovljive izvore energije dostignu oko 30% ukupne proizvodnje. Uzmimo Kaliforniju na primjer. Izlazak sunčeve energije često pada za 80% između 16 i 20 sati, jer ljudi dolaze kući i uključuju svjetla, aparate itd., dok potražnja za električnom energijom skoči za oko 40%. To stvara ogromnu prazninu od 15 gigavata koju operateri moraju brzo popuniti pomoću postrojenja za prirodni plin. Tijekom prošlogodišnjeg žestokog toplinskog vala, ova takozvana situacija "kačjeg krivulja" skoro je dovela do pada struje uprkos sunčevom svjetlu tijekom dana. I nije samo Kalifornija imala problema. Texas je doživio nešto slično 2023. godine kada su vjetrovi potpuno nestali u vrhunskim satima. Država je vidjela kako su cijene električne energije skočile na 740.000 dolara po megavat-sat jer su vjetroturbine u tom trenutku proizvodile samo 8% svog potencijalnog kapaciteta. Ovi primjeri iz stvarnog svijeta jasno pokazuju zašto je dovoljno skladištenja energije postalo apsolutno nužno kada se u velikoj mjeri oslanjamo na obnovljive izvore energije. Bez odgovarajućih rezervnih sustava, riskiramo i nestanak struje i divlje promjene cijena upravo kada ih nitko ne može priuštiti.

Službe osnovne mreže koje omogućuje skladištenje energije u mreži

U slučaju da se radi o prijenosu električne energije, radi se o prijenosu električne energije u skladu s člankom 5. stavkom 1.

Današnje električne mreže trebaju gotovo trenutne prilagodbe samo da bi stvari radile na pravoj frekvenciji, oko 50 ili 60 Hz ovisno o lokaciji. Litijum-jonski skladišni sustavi reagiraju na te fluktuacije ponude i potražnje za manje od sekunde, što je bolje od termoelektrana stare škole svakog dana. Ako frekvencija mreže padne previše nisko, ove baterije mogu gurnuti struju natrag u sustav unutar pola sekunde ravna. A kada dođe previše energije, oni je upiju. Ovo brzo razmišljanje pomaže da se izravna sve one uspone i padove iz vjetrovskih i solarnih izvora, postižući oko 90% točnosti u održavanju ravnoteže. To je puno bolje od standardnih 30 do 40% koje vidimo kod tradicionalne opreme. Što to čini još kul? Napredni inverteri sada oponašaju nešto što se zove rotacijska inercija, što je nekad bila jedina domena velikih rotirajućih generatora. To rade tako što prate promjene u uglovima napona preko mreže i onda prilagođavaju protok energije u letu, gotovo kao refleksni rad.

Podrška na rampi i mogućnost "crnog pokretanja" - zamjena fosilnih vrhova skladištenjem energije u mreži

Energijske mreže za skladištenje smanjuju našu ovisnost o tim starim ugljičnim pogonima kada potražnja za električnom energijom raste. Tradicionalnim plinskim turbinama treba više od deset minuta da se pokrenu na punu snagu, ali sustavi za skladištenje energije u baterijama (BESS) mogu dostići maksimalni kapacitet za manje od sekunde, kao odgovor na neočekivane padove u proizvodnji sunca ili vjetra. Uzmite ono što se dogodilo u Kaliforniji tijekom prošlogodišnjeg brutalnog toplinskog vala kao dokaz. Sistemi za skladištenje su počeli raditi s oko 2,4 gigawattove snage u samo nekoliko minuta, što je spriječilo široko rasprostranjene nestanke struje. Kada je u pitanju vraćanje stvari na mrežu nakon potpunog isključenja, ove skladišne jedinice zapravo se ponovno pokreću koristeći pohranjene rezerve energije prije nego što postepeno vraćaju bitne dijelove mreže natrag na rad, nešto što su pokazali da dobro radi u malim testovima mreže. U usporedbi s rezervnim dizelskim generatorima, moderna rješenja za skladištenje održavaju sustave glatkim radom nekoliko sati zahvaljujući pametnim kontrolama razine punjenja. Sve to znači da se mreže oporavljaju mnogo brže nakon prekida oko 70% brže i štedi otprilike 8,2 milijuna tona stakleničkih plinova svake godine u područjima gdje obnovljivi izvori dominiraju.

Tehnološki krajolik: usklađivanje rješenja za skladištenje energije u mreži s potrebama sustava

U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) ovog članka, za sve sustave za skladištenje energije koji su uključeni u sustav za skladištenje energije na baterije, potrebno je utvrditi:

U skladu s izvješćem IEA-e iz 2023. godine, pumpa za skladištenje vode čini oko 95% ukupnog kapaciteta skladištenja u svijetu. Ovi sustavi mogu zadržati energiju bilo gdje između šest i dvadeset sati ili više, što ih čini odličnim za premještanje velikih količina energije kada je potrebno. U čemu je problem? Potrebno im je određeno područje da bi pravilno funkcionirali i obično im treba pet do deset godina da se izgrade. Pogledajte rješenja za skladištenje baterija kao što je litij-jonski BESS govori drugu priču. Ovi sustavi su mnogo lakši za ugradnju jer dolaze u modulima koji se mogu dodati po potrebi. Plus, oni se gotovo odmah na mrežnim signalima zbog čega su tako dobri u održavanju frekvencija stabilne. Međutim, većina litijumnih baterija traje samo jedan do četiri sata na razini korisnosti prije nego što je potrebno punjenje. Dok tehnologija baterija zaobilazi probleme s lokacijom koje pogađaju hidro pumpe, još uvijek postoji pitanje ograničenog skladištenja energije po veličini jedinice plus stalna zabrinutost o tome odakle zapravo dolaze sve te sirovine. Ovi čimbenici definitivno stvaraju prepreke kada se pokušava povećati skladištenje baterija u čitavim regijama.

U slučaju da se ne primjenjuje, sustav će se koristiti za upravljanje energijom.

Kada je riječ o uravnoteženju potreba za energijom u više dana ili čak sezona, baterije za protok i zeleni vodonik stvarno ulaze tamo gdje druge opcije nedostaju u pogledu vremena skladištenja. Uzmimo vanadijske redoks-tokne baterije na primjer mogu trajati između 8 i 12 sati bez puno habanja preko dvije desetljeće. U čemu je problem? Ove stvari koštaju prilično malo unaprijed što ih sprečava da se široko prihvate upravo sada. Zatim postoji zeleni vodonik, proizveden elektrolizom na obnovljivom gorivu, koji se može skladištiti mjesecima u tim velikim podzemnim solnim pećinama. U nekim su pilotnim projektima već pokazana kapaciteta veća od 100 megavat-sati. Ono što izdvaja ova rješenja je kako se bave produženim potrebama za skladištenjem bez susreta s istim nedostatkom minerala koji pogađa proizvodnju litijum-jonskih baterija.

Strategijska provedba: politika, ekonomija i skalabilnost skladištenja energije na mreži

Za uspješno funkcioniranje skladišta energije u mreži potrebna su dobra politika, čvrsta ekonomija i tehnologija koja može se proširiti. Regulacije pomažu da se stvari napreduju kroz stvari poput standarda obnovljivih izvora energije i poreznih kredita za ulaganja. Ali veleprodajna tržišta još uvijek se bore da bi ispravno procijenili što skladištenje može učiniti za trgovinu energijom i rezervne usluge. Novac ostaje veliki problem. Litijum-jonski sustavi danas koštaju oko 350 dolara po kWh, prema nedavnim podacima, tako da tvrtke trebaju kreativne načine financiranja projekata kombiniranjem različitih izvora prihoda kako bi ih učinili vrijednim ulaganja. Također trebamo bolje lance snabdijevanja za te ključne minerale i više tvornica koje proizvode skladišne jedinice. Stručnjaci procjenjuju da će nam do 2030. godine trebati oko 485 gigavata širom svijeta samo da bi se 65% obnovljivih izvora energije u našem energetskom miksu. I usklađivanje svih tih politika je jako važno. Standardi za povezivanje s mrežama, lokalni zakoni o zonizaciji i pravila tržišta stvaraju prepreke koje zaustavljaju napredak, posebno kada se radi o novijoj tehnologiji pohranjivanja koja treba testirati u stvarnom svijetu prije nego što radi u velikoj mjeri. Kada se skladištenje pravilno integriše u planiranje mreže, to mijenja način na koji komunalne tvrtke razmišljaju o dodavanju novih kapaciteta. Umjesto da samo ubace više generatora na mrežu, počinju gledati cijelu sliku raspoloživih resursa, pokušavajući ispuniti klimatske ciljeve bez žrtvovanja pouzdane isporuke energije.

Često se javljaju pitanja

U skladu s člankom 21. stavkom 1.

U tom je slučaju, kako je navedeno u uvodnoj izjavi 93, Komisija je u skladu s tim zaključkom utvrdila da je u pogledu primjene ove uredbe u skladu s člankom 2. stavkom 1. točkom (a) osnovne uredbe.

Koji su izazovi oslanjanja na tradicionalne elektrane s integracijom obnovljivih izvora energije?

U skladu s člankom 5. stavkom 1. točkom (b) Uredbe (EU) br. U tom slučaju, u skladu s člankom 4. stavkom 1. točkom (b) Uredbe (EU) br.

Kako napredni sustavi za pohranu podataka pomoću baterija podržavaju regulaciju frekvencije mreže?

Napredni sustavi za skladištenje baterije, poput litijum-jonske BESS-a, mogu reagirati na promjene frekvencije gotovo odmah, pružajući brze ulazne ili apsorpcijske snage kako bi se učinkovito održala stabilnost mreže.

Koje vrste rješenja za skladištenje energije na mreži postoje?

Postoje različita rješenja za skladištenje kao što su pumpa hidro, litijum-jonske baterije, protok baterije i zeleni vodik, svaki od kojih je zadovoljan različite potrebe kao što su trajanje kapaciteta, ograničenja za implementaciju i troškovnu učinkovitost.

Kako politika igra ulogu u skalabilnosti skladištenja energije u mreži?

U skladu s člankom 21. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br. 525/2014 Europska komisija je odlučila o izmjeni Uredbe (EU) br. 525/2014 Europskog parlamenta i Vijeća.