Rješavanje problema povremenog korištenja obnovljivih izvora energije s skladištenjem energije u mreži

Osnovni izazov: usklađivanje promjenjive energije vjetra i sunca s stalnom potražnjom

Problem s vjetrom i solarnom energijom je što su u velikoj mjeri ovisni o vremenskim uvjetima i vremenskim vremenskim uvjetima, što dovodi do raznih neslaganja u opskrbi. U međuvremenu, ljudi koriste struju u predvidljivim vremenima tijekom dana, tako da uvijek postoji pritisak za stabilnu proizvodnju energije. Kada je previše obnovljive energije dostupno, ali ne dovoljno potražnje, upravitelji mreže nemaju izbora nego da isključe neke od tih izvora, učinkovito bacajući čistu energiju koja bi inače mogla biti korištena. S druge strane, kad god potražnja raste, ali obnovljive izvore energije ne proizvode dovoljno, na kraju se vraćamo starim elektranama za ugalj i plin samo da bi stvari funkcionirale glatko, što očito povećava razinu onečišćenja. Prema nedavnim istraživanjima Međunarodne agencije za energiju, kada obnovljivi izvori čine više od 30% ukupne proizvodnje energije u nekom regionu, problemi se brzo počinju gomilati ako ne postoje dobri načini za pohranu ili upravljanje tom promjenljivošću. Takve nesuglasice između ponude i potražnje dodatno stresiraju naše električne sustave i na kraju usporavaju napore za smanjenje emisije ugljika.

Kako skladištenje energije na mreži prekida vremenske razlikepunjenje kad je u iznimku, pražnjenje kada je potrebno

U skladištenju energije za mreže rješava se problem intermitentne proizvodnje električne energije pametnim pomicanjem električne energije. Kada je previše sunca tijekom dana ili jak vjetar noću, ovi sustavi apsorbiraju dodatnu energiju i oslobađaju je kada je ljudima najpotrebnija. Uzmimo za primjer proizvodnju sunca u podne. Višak se skladišti u baterije koje se zatim pokreću tijekom onih večernjih trkačkih sati kada svi uključe svjetla i uređaje. To u osnovi zamjenjuje stare plinske elektrane koje rade samo kada potražnja iznenada skoči. Ono što je ovo toliko vrijedno je kako pretvara nepredvidljive obnovljive izvore u nešto pouzdano koje se može kontrolirati po potrebi, plus pomaže u održavanju stabilnosti mreže kroz stvari poput kontrole frekvencije. Većina sustava danas se oslanja na pumpa hidro skladištenja za svakodnevne potrebe uz litij-jonske baterije. Za duže skladištenje tijekom svih godišnjih doba, tehnologija zelenog vodika obećava. -Udar? Studije pokazuju da pravilno provedena rješenja za skladištenje mogu povećati količinu obnovljive energije koja se zapravo koristi u područjima u kojima čista energija dominira, ponekad dostižući poboljšanja od oko 40% bez destabilizacije cijelog sustava.

Tehnologije za skladištenje energije u ključnim mrežama i njihove uloge

Čvrsta i čvrsta zaštita od eksploatacije

Pumpirana hidro skladištenje, ili PHS kao što se obično naziva, je još uvijek kralj kada je u pitanju rješenja za skladištenje energije mreže, čineći oko 90% svih instaliranih kapaciteta u svijetu. Osnovna ideja je prilično jednostavna - voda se pumpa uzbrdo u rezervoare kada je potražnja za električnom energijom mala ili kada je dostupna obilje obnovljive energije. Kasnije, kada potražnja raste, ona se skladišti kroz turbine da bi se ponovo proizvela struja. Ono što čini ovaj pristup tako privlačnim je njegova skalabilnost i činjenica da može pohraniti energiju bilo gdje između šest i dvadeset sati ili više. Takva fleksibilnost dobro pomaže u izmjenjivanju uspona i padova solarne i vjetroenergije tijekom dana i tjedna. Učinkovitost je također znatno poboljšana, s modernim sustavima koji dosežu između 70% i 85% učinkovitosti povratka. Neke instalacije čak dostižu i višestruke gigawatt-sate. Iako geografska ograničenja predstavljaju izazove za široko rasprostranjenje, kreativni pristupi poput pretvaranja starih rudarskih mjesta i preusmjeravanja postojećih brana bez kapaciteta za proizvodnju energije otvaraju nove mogućnosti za proširenje ove dokazane tehnologije.

Sustavi za skladištenje energije u baterijama (BESS) i zeleni vodonik: omogućavanje kratkoročne fleksibilnosti i sezonskih promjena

U skladu s člankom 21. stavkom 1.

• Bess (uglavnom litijum-jonski) pružaju odgovor u subsekundama za regulaciju frekvencije i solarni izglađivanje, s trajanjem pražnjenja 48 sati. U skladu s člankom 1. stavkom 2. stavkom 2.
• Zeleni vodik , proizvedena elektrolizom s korištenjem viška obnovljivih izvora energije, omogućuje dugoročno skladištenje nedeljama ili mjesecimau solnim pećinama ili spremnicima. U skladu s člankom 3. stavkom 1. točkom (a) Uredbe (EU) br. 528/2012 Komisija je odlučila da se odredi da se u skladu s člankom 3. točkom (a) Uredbe (EU) br. 528/2012 za proizvodnju električne energije za proizvodnju električne energije za proizvodnju električne energije za proizvodnju električne energije za

Zajedno omogućuju sveobuhvatnu integracijuBESS upravljanja fluktuacijama u sekundi i satu, zelenog vodika koji rješava vremenske i godišnje razlike.

U skladu s člankom 21. stavkom 2.

Pružanje usluga u stvarnom vremenu: regulacija frekvencije, emulacija inercije i podrška naponu

Energijski sustavi za skladištenje imaju vitalnu ulogu u održavanju stabilnosti mreže na način na koji stara infrastruktura jednostavno ne može odgovarati. Kada dođe do naglog pada frekvencije, ovi sustavi se uključuju gotovo odmah, ili vraćaju struju u sustav ili upijaju dodatnu struju tijekom porasta prije nego stvari izmaknu kontroli. Moderni pretvarači su postali prilično pametni, oponašajući inerciju koja je dolazila iz generatorima u ugljenskim i plinskih postrojenjima koji nestaju iz naše energetske kombinacije. Skladištavanje također pomaže u upravljanju naponom u mreži. To prilagođava reaktivnu snagu u ključnim točkama širom mreže, održavajući napon u prihvatljivim rasponima čak i kada se opterećenja popnu ili oprema ne radi. To postaje posebno važno u mrežama koje su ispunjene vjetrovim i solarnim resursima jer ti čisti izvori ne pružaju istu vrstu automatske stabilnosti na koju smo se oslanjali iz postrojenja za fosilna goriva u prošlosti.

U skladu s člankom 3. stavkom 1.

Energijsko skladištenje mreže danas čini mnogo više od tehničkih stvari. To zapravo otvara sve vrste različitih načina da se zaradi novac. Kada cijene struje padnu ispod 20 dolara po megawatt-sati, pametni operateri skladište struju, a onda je prodaju kada cijene skoče iznad 100 dolara. Neke tvrtke potpisuju ugovore koji se nazivaju sporazumi o utvrđivanju kapaciteta i koji u osnovi obećavaju stabilnu proizvodnju energije za vjetroelektrane i solarne elektrane. Ovi sporazumi omogućuju sustavima za skladištenje da djeluju kao rezervni kad sunce ne sija ili vjetar ne puše, pomažući u ispunjavanju onih težih ciljeva isporuke od 99 posto s kojima se većina obnovljivih izvora bori. Također se može zaraditi na tržištu pomoćnih usluga. Spremišta za skladištenje mogu zaraditi otprilike 50 do 150 dolara po megawatu svaki dan samo pomažući održavati stabilnu mrežu kroz stvari poput regulacije frekvencije. Svi ti različiti izvori prihoda znači da skladištenje energije više nije samo još jedan trošak. Umjesto toga, postaje nešto vrijedno što zapravo poboljšava kako cijeli energetski sustav funkcionira ekonomski govoreći.

Uticaj u stvarnom svijetu: Primjeri uspjeha skladištenja energije na mreži

Hornsdale Power Reserve: Obezbeđivanje stabilnosti i uštede na južnoj australijskoj mreži visokih obnovljivih izvora energije

Hornsdale Power Reserve je prva svjetska velika instalacija litijum-jonskih baterija, pokazujući što skladištenje energije može učiniti za mjesta koja se u velikoj mjeri oslanjaju na obnovljive izvore. Smješten je u srcu električne mreže Južne Australije, gdje zelena energija često čini više od polovice ukupne proizvodnje energije, i gotovo odmah reagira kako bi uravnotežio fluktuacije ponude i potražnje. Vrijeme odgovora je manje od 100 milisekundi, što znači da zaustavlja potencijalne nestanke struje kada dođe do naglog neslaganja između onoga što se proizvodi i onoga što se konzumira. Kada dođe previše energije vjetra, objekat skladišti tu dodatnu energiju i onda je vrati u mrežu tijekom kasnih popodnevnih vrhunskih sati. Samo je to uštedjelo oko 116 milijuna dolara u troškovima za energiju samo u prvih nekoliko godina nakon što je počeo s radom. Tijekom jakih oluja ili toplinskih valova, rezerva se uključuje u hitnu podršku struje, čineći cijelu mrežu mnogo robusnijom protiv prekida. Ono što se dogodilo u Indiji inspiriralo je kopiranje projekata na različitim kontinentima, uključujući mjesta poput Kalifornije i Njemačke. Ove instalacije dokazuju da čak i uz puno solarne i vjetroenergije u naš električni sustav, možemo održavati stabilnu uslugu istovremeno smanjujući troškove i smanjujući utjecaj na okoliš.

ČESTO POSTAVLJANA PITANJA

Što je obnovljiva intermitentnost?

U skladu s člankom 3. stavkom 1. stavkom 2. točkom (a) Uredbe (EU) br. 528/2012 Europska komisija je odlučila o izmjeni Uredbe (EU) br. 528/2012 Europskog parlamenta i Vijeća.

Kako skladištenje energije u mreži pomaže u upravljanju promjenljivošću energije iz obnovljivih izvora?

U skladu s člankom 21. stavkom 1. stavkom 2.

U članku su navedene glavne vrste tehnologija skladištenja energije u mreži.

U članku se spominju tehnologije poput pumpa za skladištenje energije (PHS), sustava za skladištenje energije u baterijama (BESS) i zelenog vodika kao ključna rješenja za rješavanje potreba za skladištenjem energije u mreži.

Kako Hornsdale Power Reserve doprinosi stabilnosti mreže?

Hornsdale Power Reserve pridonosi stabilnosti mreže brzim odgovorom na fluktuacije ponude i potražnje, pohranom viška obnovljive energije i pružanjem hitne podrške struji u kritičnim vremenima.