Решавање интермитенције обновљивих извора са складиштењем енергије у мрежи

Главни изазов: Успоређивање променљиве ветровне и соларне производње са константном потражњом

Проблем са ветром и соларном енергијом је што они зависе од временских услова и дневног светлости, што доводи до свих врста неисправности снабдевања. У међувремену, људи користе електричну енергију у предвидљивим временима током дана, тако да увек постоји притисак за стабилну производњу енергије. Када је превише обновљиве енергије доступно, али не довољно потражње, управљачи мрежом немају другог избора него да искључе неке од ових извора, ефикасно бацајући чисту енергију која би иначе могла бити кориштена. С друге стране, кад год побажање порасте, али обновљиве енергије не производе довољно, завршавамо се враћајући старим угљеним и гасним централама само да би ствари радиле гладко, што очигледно повећава ниво загађења. Према недавном истраживању Међународне агенције за енергију, када обновљиви извори чине више од 30% укупне производње енергије у региону, проблеми се брзо почињу скупљати, осим ако не постоје добри начини складиштења или управљања овом варијабилношћу. Оваква неисправност између понуде и потражње чини додатни стрес на наше електричне системе и на крају успорава напоре за смањење емисије угљеника широм света.

Како складиштење енергије у мрежи премости временске празнинеПреплаћивање када је превише, испуштање када је потребно

За складиштење енергије за мреже се бави проблемом повремене производње енергије интелигентним померањем електричне енергије. Када је превише сунца током дана или јаки ветрови ноћу, ови системи усађују додатну енергију и ослобађају је када је људима најпотребнија. Узмимо као пример производњу сунчевих енергија по обеду. Вишак се чува у батеријама које се затим покрећу током тих вечерњих времена пик када сви укључе своје светлости и уређаје. Ово у суштини замењује старе гасне погонске постројења које се покрећу само када потражња изненада скочи. Оно што ово чини тако вредно је то што претвара непредвидиве обновљиве изворе у нешто поуздано које се може контролисати по потреби, плус помаже у одржавању стабилности мреже кроз ствари као што је контрола фреквенције. Већина система данас се ослања на водоводне резервоаре за свакодневне потребе заједно са литијум-јонским батеријама. За дуготрајније складиштење у различитим сезонама, зелена водона технологија показује обећање. Удари? Студије указују да правилно имплементирана решења за складиштење могу повећати количину обновљиве енергије која се заправо користи у областима где чиста енергија доминира миксом, понекад достижући око 40% побољшања без нестабилности целог система.

Кључне технологије складиштења енергије у мрежним мрежама и њихове улоге

Напомпна хидро складиштења: Установљена кичма дуготрајног складиштења енергије у мрежи

Напумпано хидро складиштење, или ПХС како се то обично назива, и даље је краљ када је реч о решењима за складиштење енергије у мрежи, чинећи око 90% свих инсталираних капацитета широм света. Основна идеја је прилично једноставна - вода се пумпа горе у резервоаре када је потражња за електричном енергијом мала или када је доступна обиље обновљиве енергије. Касније, када се повећа потражња, ова складиштена вода се враћа кроз турбине како би поново произвела електричну енергију. Оно што овај приступ чини тако атрактивним је његова скалабилност и чињеница да може да складишти енергију било где између шест до двадесет сати или више. Таква флексибилност добро функционише за изглађивање успона и падова у производњи соларне и ветроенергетске енергије током дана и недеље. Стопе ефикасности су се такође прилично побољшале, а модерни системи достижу ефикасност од 70% до 85%. Неке инсталације достижу чак и више гигават-часова. Иако географска ограничења представљају изазове за широку примену, креативни приступи као што су конверзија старих рудника и репрофилисање постојећих брана без капацитета за производњу енергије отварају нове могућности за ширење ове доказане технологије.

Системи за складиштење енергије на батеријама (БЕСС) и зелени водоник: омогућавање краткорочне флексибилности и сезонске промјене

Системи за складиштење енергије у батеријама (БЕСС) и зелени водоник одговарају комплементарним потребама на нивоу мреже:

• Бес (претежно литијум-јон) обезбеђују субсекундски одговор за регулацију фреквенције и соларно исправљање, са трајањем испуштања од 4 до 8 сати. Њихова модуларност подржава распоређивање на подстаницама или заједничку локацију са обновљивим изворима енергије.
• Зелен водоник , произведен електролизом користећи вишак обновљивих извора енергије, омогућава дугорочно складиштење - недеље или месеци - у пећинама или резервоарима за соли. Он служи као без угљеника гориво за турбине или горивне ћелије током сезонских пауза у ветро- и соларном извозу.

Заједно, они омогућавају свеобухватну интеграцијуБЕСС управљање флуктуацијама од секунде до сата, зелени водоник решава лажи погода и сезоне.

Стручно складиштење енергије као мултифункционална средства

Обезбеђивање услуга у реалном времену: Регулација фреквенције, инерција и подршка напону

Системи за складиштење енергије играју виталну улогу у одржавању стабилности мреже на начин на који старомодна инфраструктура једноставно не може да одговара. Када се појави изненадни пад фреквенције, ови системи се практично одмах активирају, или враћајући струју у систем или упивајући додатну електричну енергију током претераних таласа пре него што ствари изађу из контроле. Савремени инвертори су такође постали прилично паметни, имитирајући врсту инерције која је некада долазила од ротирајућих генератора на угљеним и гасним централама које нестају из нашег енергетског микса. Склађење такође помаже у управљању напоном широм мреже. Она прилагођава реактивну снагу на кључним тачкама широм мреже, одржавајући напоне у прихватљивим опсеговима чак и када оптерећења порастају или опрема не функционише. Ово постаје посебно важно у мрежама са ветарским и соларним ресурсима, јер ови чисти извори не пружају исту врсту аутоматске стабилности на коју смо се ослањали у биљкама за фосилна горива у прошлости.

Омогућавање учешћа на тржишту: арбитража, јачање капацитета и помоћне услуге

Стручно складиштење енергије у данашње време чини много више од техничких ствари. То заправо отвара све врсте различитих начина да се зараде новац. Када цене електричне енергије падне испод око 20 долара по мегават-часу, паметни оператери чувају енергију, а онда је продају када цене пређу 100 долара. Неке компаније потписују уговоре који се називају уговоре о закрепљивању капацитета који у основи обећавају стабилну производњу енергије за ветропарке и соларне постројења. Ови споразуми омогућавају системима складиштења да делују као резервна количина када сунце не свети или ветар не диже, помажући у испуњавању тих теških циљева испоруке од 99% са којима се већина обновљивих извора енергије бори. Такође се може зарадити новац на таквим тржиштима помоћних услуга. Струјења складиштења могу да зараде од око 50 до 150 долара по мегавата дневно само помоћу одржавања стабилности мреже кроз ствари као што је регулација фреквенције. Сви ови различити извори прихода значи да складиштење енергије више није само још један трошак. Уместо тога, постаје нешто вредно што заправо побољшава колико добро функционише цео енергетски систем економски говорећи.

Утјецај у стварном свету: Докази о успеху складиштења енергије у мрежи

Хорнсдејл Енергетски Резерв: Доноси стабилност и уштеду на Јужноастралијској мрежи високо обновљивих енергија

Хорнсдејл Енергет Резерв се истиче као прва светска инсталација литијум-јонских батерија у великом обиму, показујући шта складиштење енергије у мрежи може учинити за места која су у великој мери зависна од обновљивих извора. Сједећи у самом срцу електричне мреже Јужне Аустралије, где зелена енергија често чини више од половине све произведене енергије, овај систем скоро одмах реагује на флуктуације понуде и потражње. Време одговора је мање од 100 милисекунди, што значи да зауставља потенцијалне прекиде када постоји изненадна неисправност између онога што се производи и конзумира. Када се превише ветроенергије укључи, објекат складишти додатну енергију и затим је пушта назад у мрежу током касног поподневног пиковног времена. Само то је уложило око 116 милиона долара у трошкове за енергију само у првих неколико година након што је ступио на употребу. Током тешких олуја или топлотних таласа, резерва се укључава са хитног напајања, чинећи целу мрежу много јачим против прекида. Оно што се догодило у Андерсајду инспирисало је пројекте копирача на различитим континентима, укључујући и места као што су Калифорнија и Немачка. Ове инсталације доказују да чак и са великим количином соларне и ветровне енергије која се храни нашим електричним мрежама, ми још увек можемо одржавати стабилну услугу и истовремено смањити трошкове и сманити утицај на животну средину.

Често постављене питања

Шта је обновљива интермитентност?

Поновљива интермитенција се односи на флуктуацију у производњи енергије из обновљивих извора енергије као што су ветар и сунце због фактора као што су временски услови и време дана, што може довести до неисправности у снабдевању енергијом.

Како складиштење енергије у мрежи помаже у управљању варијабилношћу енергије из обновљивих извора?

Стручно складиштење енергије у мрежи помаже у управљању варијабилношћу енергије из обновљивих извора складиштењем вишка енергије када је производња висока и ослобађањем када потражња превазилази понуду, чиме се осигурава стабилнија енергетска мрежа.

Које су главне врсте технологија складиштења енергије у мрежи које су наведене у чланку?

У чланку се помињу технологије као што су водоводне складиштење (ПХС), системи за складиштење енергије у батеријама (БЕСС) и зелени водоник као кључна решења за решавање потреба за складиштењем енергије у мрежу.

Како Хорнсдејл Енергет Резерв доприноси стабилности мреже?

Хорнсдејл Енергет Резерв доприноси стабилности мреже брзо реагујући на флуктуације понуде и потражње, складиштењем вишка обновљиве енергије и пружањем хитне подршке струје у критичним временима.