Лучшее место в Америке, чтобы нарастить возобновляемых источников энергии может быть Техас

The best place in America to ramp up renewable energy could be Texas

Поразительный рост в энергии ветра и солнца в сочетании с падением цен означает, что мы сейчас радикально переосмыслить то, как мы производим, транспортируем, и продавать электроэнергию. Клиенты хотят 100 процентов возобновляемых источников энергии, Штаты хотят сократить свои выбросы парниковых газов, и коммунальные службы пытаются придумать новые бизнес-модели и инфраструктуры для их размещения.

Ветер и Солнце являются одними из самых распространенных источников энергии в мире, и они свободны. Но большая проблема их использования является тот простой факт их временного отсутствия: в общем, солнце светит в течение дня, что означает, что количество солнечной энергии является самым высоким в течение дня. Ветер, между тем, обычно сильные ночью, поэтому энергия ветра пиков после захода солнца.

Учитывая эту разницу, один источник может — в теории — компенсировать другой усыпляет. Но на практике, несколько мест, где в Америке есть достаточно солнечного света и ветра, чтобы уравновешивать друг друга.

Одном месте, что случается, есть много как? Техас.

Исследователи из Университета Райса недавно наметили Одинокой Звезды государства бризом и солнцем, чтобы оценить то, что они называют “комплементарностью”, как энергия из одного источника энергии поднимается и опускается по отношению к другой. Если максимумы ветряк на ферме происходят как вывести солнечного массива клеш и наоборот, генераторы имеют высокую взаимодополняемость. Делая выходную мощность более последовательным, взаимодополняемость делает сетку более надежным, простым в график питания, и дешевле.

Какой рис группа обнаружила, что по характеру ветра и солнца в Техасе дополняют друг друга очень хорошо, помогая сетки обеспечивает достаточное количество энергии даже в те моменты, когда спрос на электроэнергию является самым высоким, как и во время нестерпимой летней жары, когда сотни тысяч кондиционеров включаются.

“Взаимодополняемость Чем больше вы будете есть, тем меньше вы будете нужны другие дорогие вещи,” сказал Даниэль Коэн, доцент кафедры инженерной экологии на рис и автор исследования, опубликованного в ноябре в журнале возобновляемых источников энергии: ветра, воды и Солнца. Что дорогие вещи, включает резервные генераторы, накопители энергии и силовой электроники.

Чтобы было понятно, результаты не показывают, что Техас может снять 100 процентов возобновляемых источников энергии решетки просто нет. Но они показывают, что возобновляемые источники энергии могут заменить много грязной энергии, не нарушая большую часть пота.

Хотя уголь все чаще будут вытеснены с рынка, по-прежнему она обеспечивает около трети электроэнергии. Ветер обеспечивает примерно 17 процентов, солнечный и, почти незаметен. Поэтому возобновляемые источники энергии еще достаточно земли, чтобы набраться, государство и находится в уникальном положении, чтобы сбалансировать свою сетку с ветровой и солнечной ресурсов.

Техас готов к такого рода радикальное переосмысление энергетической системы? Наверное, не только пока. Сейчас общепринятое мнение, что ветряная и солнечная энергия слишком ненадежны продолжает пронизывать обсуждению вопросов планирования. Давайте его разбить.

В Техасе есть нефть в ее венах, но это отличный полигон для возобновляемых источников энергии

Техас-это довольно уникальный случай в США.

Это крупнейший в стране производитель нефти. Это крупнейший производитель бурого угля. Это крупнейший производитель природного газа. В то же время это крупнейший производитель ветровой энергии в стране и отставке рекордные 4.2 ГВт угольных мощностей в 2018 году. В отличие от штатов И других, в Техасе есть своя внутренняя конкурентного рынка электроэнергии, штата Техас Совет по надежности электроэнергетики, или ERCOT, который обеспечивает около 90 процентов электроэнергии государства.

Что дает Техасский немного больше возможностей для эксперимента, чем в других регионах. В 2005 году Законодательное собрание штата приняло закон, подписанный тогда еще губернатор Рик Перри (ныне министр энергетики), требуя, чтобы его увеличить использование возобновляемых источников энергии. Проблема в том, что некоторые из лучших мест для ветряков — с наиболее последовательным и высоких скоростях — в западной части штата. Массивные, властолюбивый таких городах, как Хьюстон и Даллас находятся на востоке.

The best place in America to ramp up renewable energy could be Texas

Поэтому государству нужно перемешать электронов, из которого они самый дешевый и наиболее распространенный, где хотели они, и требовалось найти способ, чтобы заплатить за него. Комиссия по коммунальным предприятиям штата Техас решили создать регионы с низким зон возобновляемых источников энергии, чтобы преодолеть этот разрыв. Это привело к строительству более 2300 км линий электропередачи на сумму почти 7 миллиардов долларов. Эта постройка помогли сделать Техасский король ветра в Соединенных Штатах, сохраняя одни из самых низких цен на электроэнергию в стране.

С более угольных электростанций в автономном режиме в Техасе из-за конкуренции со стороны природного газа, Кохан посмотреть хотел, если Техас мог бы воспользоваться своим опытом в области возобновляемых источников энергии штата сеть. Кохан посмотрел на ветра и солнечного света в течение всего года по 12 мест в Техасе.

Ключевая вещь, чтобы помнить, что возобновляемые источники энергии могут меняться не только на протяжении дня, но в течение всего года. Иногда регионы могут столкнуться с “ветра засухи”, которые длятся месяцами, а есть меньше дневного света зимой, чем летом.

Коэн обнаружил, что не только солнечной и ветровой энергии дополняют друг друга в течение дня в Техасе, разных сайтов энергии ветра может сделать шаг друг к другу в течение года. Прибрежные ветры в Техасе самые сильные в летние дни, в то время как ветры в Западном Техасе и в межсезонье — весной и осенью — и в ночное время.

Это означает, что сети ветровые и солнечные генераторы распространены во всем Техасе может обеспечить удивительно устойчивый поток электричества с их держав, вместе взятых, и что увеличение потенциала возобновляемых источников энергии на самом деле может повысить стабильность энергосистемы.

Это подвиг, который другие государства будут иметь трудное время снимая. Аризона получает 40 процентов своей электроэнергии от солнца. Айова получает 37 процентов своей электроэнергии от ветра. Но Аризона не совсем славится своими бризами и несколько человек едут в Айову, чтобы получить загар. Профили отличаются спроса в других государствах тоже. В Государств Северо-Восточной Массачусетс можете увидеть основные пики спроса, когда солнечная активность низкая, как зимой, когда температура падает, и люди тратят больше времени в помещении с обогревателями.

The best place in America to ramp up renewable energy could be Texas

И дополняет возобновляемые источники энергии не являются идеальной заменой для угля либо. Кристофер Кларк, сетка, научный сотрудник и генеральный директор, так чистой энергии, который не был вовлечен в исследование, сказал, что сетки нам может вместить значительно больше возобновляемой энергии, распределяя генераторов, построение более надежных сетей передачи, и воспользовавшись комплементарности.

Но при достижении около 80 процентов проникновения возобновляемых источников энергии, некоторые из особенностей, которые приходят с прерывистым солнечных лучей и ветра стало гораздо труднее примириться с тем, как мы используем энергию. И даже при более низкой долей топливно-энергетического баланса, есть еще некоторые пробелы между временами, когда солнечные панели и ветровые турбины производят электроэнергию.

“Трудность в переходные периоды (рано утром и после захода солнца), [где] есть физические причины, ветра и солнца в эти сроки труднее получить анти-корреляции, возникающих периодически,” Клак сказал в электронной почте.

Это означает, что ЖКХ все равно нужен какой-то запас мощности, хотя, скорее всего, не в огромных масштабах обычно предполагается, что необходимую с ВИЭ.

“Долго-история-краткий, ветер и Солнце были знать, чтобы быть отлично дополняют друг друга давно … но только не так далеко и не правда повсюду в радиусе, что является полезным для спаривания,” сказал Клак.

Большой вопрос, будет ли Техас и другие штаты готовы пересмотреть электросети

Техас находится на пути, чтобы списать больше угля и даже некоторые старые газовые электростанции в 2019 году. И государство вниз в летний сезон спрос с исторически низким резервный запас по мощности-8,1 процента, оставляя мало места для ошибки.

Это означает, что рынок жаждет новой генерации. 2015 отчета из группы Бреттл для передовой Институт энергетики обнаружили, что ERCOT может реально интегрировать более 50 процентов возобновляемых источников энергии, используя существующие технологии “со скромными оперативных изменений”. Пока цены на энергоносители остаются низкими, что делает экономику строительства новых электростанций сложнее, особенно для возобновляемых источников энергии и передачи по линиям CREZ постройка.

“Политической аппетит сейчас прямо Нет, чтобы сделать это снова”, – сказал Кохан.

Энергетический сектор в поток, коммунальных уполномоченных иметь возможность пересмотреть сетку как она стоит. Как сказал мой коллега Вокс Дэвид Робертс объяснил, наконец, “сверху-вниз” модель выработки электроэнергии становятся все более устаревшими, как мы видим в Техасе.

Это уже почти невозможно профинансировать новый большой, централизованной угольной электростанции, и это становится все труднее просто держать нынешние работает. Возобновляемые источники энергии, их низкая стоимость, появляются на крышах домов и кооперативов городов и районов принять их поколение власть в свои руки. Город Джорджтаун, штат Техас, уже работает на 100 процентов возобновляемой энергии из ветровых и солнечных электростанций.

Это означает, что энергосистема должна адаптироваться к переменной спроса, регулируемого источника, и сила, которая течет в обоих направлениях — от полезности для потребителя, и наоборот. Это может помочь клиентам сохранить деньги и даже заработать деньги — пока режущ вниз на выбросы парниковых газов, изменение климата. Так что пока возобновляемые источники энергии не могут самостоятельно стоять на обычных генераторов базовой нагрузки, они, возможно, не придется. Ведь потребляемая мощность меняется в течение дня, так что электростанция работает на полную мощность круглосуточно-не всегда самый надежный, эффективный и доступный вариант. (И нагрузки электростанции не работают 100% времени, либо.)

Коммунальные услуги, однако, как известно, скучный и институциональных препятствий, как финансирование, нормативные акты не предназначены для регулирования возобновляемых источников энергии, и просто отвращение к риску пробовать что-то новое — до сих пор стоят на пути построения сетки, который может вместить более чистой энергии. Есть слишком значительные технические проблемы, как переход от нескольких десятков центральных электростанций в сети тысячи солнечных батарей на крыше и ветряные электростанции для обеспечения электроэнергией, но при этом надежным и доступным.

Но исследования Кохан показывает, что это не так сложно, как мы когда-то думали.

Sourse: vox.com

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

\