De energiecentrale van de nabije toekomst is hybriden

zonne-energie is energiecentrale van de toekomst 4 25
 Door zonne-energie en batterijopslag te combineren, kunnen hybrides ook in het donker elektriciteit blijven leveren. Petmal via Getty Images

Het Amerikaanse elektriciteitssysteem ondergaat een radicale verandering nu het overgaat van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energie. Terwijl het eerste decennium van de jaren 2000 een enorme groei in de opwekking van aardgas te zien gaf, en de jaren 2010 het decennium van wind en zonne-energie waren, suggereren vroege tekenen dat de innovatie van de jaren 2020 een hausse in "hybride" energiecentrales zou kunnen zijn.

Een typische hybride energiecentrale combineert elektriciteitsopwekking met batterijopslag op dezelfde locatie. Dat betekent vaak een zonne- of windpark in combinatie met grootschalige batterijen. Door samen te werken, kunnen zonnepanelen en batterijopslag duurzame energie opwekken wanneer zonne-energie overdag op zijn hoogtepunt is en deze vervolgens weer vrijgeven als de zon ondergaat.

Een blik op de energie- en opslagprojecten in de ontwikkelingspijplijn biedt een glimp van de toekomst van hybride energie.

Ons team bij het Lawrence Berkeley National Laboratory ontdekte dat een verbluffende 1,400 gigawatts van de voorgestelde opwekkings- en opslagprojecten is toegepast om verbinding te maken met het net - meer dan alle bestaande Amerikaanse elektriciteitscentrales samen. De meeste zijn nu zonne-energieprojecten, en meer dan een derde van die projecten betreft hybride zonne-energie plus opslaginstallaties.

Hoewel deze energiecentrales van de toekomst veel voordelen bieden, bieden ze ook: vragen stellen over hoe het elektriciteitsnet het beste beheerd kan worden.

Waarom hybriden hot zijn

Naarmate wind en zonne-energie groeien, beginnen ze een grote impact te hebben op het net.

Zonne-energie al overschrijdt 25% van de jaarlijkse stroomopwekking in Californië en breidt zich snel uit in andere staten zoals Texas, Florida en Georgia. De "windgordel" -staten, van de Dakota's tot Texas, hebben gezien: massale inzet van windturbines, waarbij Iowa nu een meerderheid van zijn kracht uit de wind haalt.

Dit hoge percentage hernieuwbare energie roept de vraag op: hoe integreren we hernieuwbare bronnen die gedurende de dag grote maar wisselende hoeveelheden energie produceren?

zonne-energie is energiecentrale van de toekomst2 4 25
Joshua Rhodes/Universiteit van Texas in Austin.

Dat is waar opslag om de hoek komt kijken. De prijzen van lithium-ionbatterijen hebben snel gevallen aangezien de productie voor de markt voor elektrische voertuigen de afgelopen jaren is opgeschaald. Hoewel er zorgen zijn over de toekomst uitdagingen in de toeleveringsketen, zal het batterijontwerp waarschijnlijk ook evolueren.


 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

Door de combinatie van zonne-energie en batterijen kunnen operators van hybride installaties stroom leveren tijdens de meest waardevolle uren wanneer de vraag het sterkst is, zoals zomermiddagen en -avonden wanneer airconditioners op hoog draaien. Batterijen helpen ook om de productie van wind- en zonne-energie te vergemakkelijken, overtollige stroom op te slaan die anders zou worden beperkt, en congestie op het net te verminderen.

Hybriden domineren de projectpijplijn

Eind 2020 waren er in de VS 73 zonne- en 16 hybride windprojecten actief, goed voor 2.5 gigawatt aan opwekking en 0.45 gigawatt aan opslag.

Tegenwoordig domineren zonne-energie en hybriden de ontwikkelingspijplijn. Tegen eind 2021 zijn meer dan 675 gigawatt aan voorgestelde zonne-energie installaties hadden goedkeuring voor netaansluiting aangevraagd, waarvan meer dan een derde gepaard ging met opslag. Nog eens 247 gigawatt aan windparken was in lijn, met 19 gigawatt of ongeveer 8% daarvan als hybride.

zonne-energie is energiecentrale van de toekomst3 4 25
 De hoeveelheid voorgestelde zonne-, opslag- en windenergie die wacht om aan te sluiten op het net is de afgelopen jaren dramatisch gegroeid, terwijl kolen, gas en kernenergie zijn afgenomen. Lawrence Berkeley National Laboratory

Het aanvragen van een aansluiting is natuurlijk maar één stap in het ontwikkelen van een elektriciteitscentrale. Een ontwikkelaar heeft ook grond- en gemeenschapsovereenkomsten, een verkoopcontract, financiering en vergunningen nodig. Slechts ongeveer een op de vier nieuwe fabrieken die tussen 2010 en 2016 werden voorgesteld, werd commercieel in gebruik genomen. Maar de grote belangstelling voor hybride planten voorspelt een sterke groei.

In markten zoals Californië zijn batterijen in wezen verplicht voor nieuwe ontwikkelaars van zonne-energie. Aangezien zonne-energie vaak verantwoordelijk is voor de meerderheid van de macht in de dagmarkt voegt meer bouwen weinig waarde toe. Momenteel wordt 95% van alle voorgestelde grootschalige zonnecapaciteit in de wachtrij in Californië geleverd met batterijen.

5 lessen over hybriden en vragen voor de toekomst

De kans op groei in hernieuwbare hybriden is duidelijk groot, maar het roept enkele vragen op die: onze groep bij Berkeley Lab heeft onderzoek gedaan.

Hier zijn enkele van onze top bevindingen:

  • De investering loont in veel regio's. We ontdekten dat hoewel het toevoegen van batterijen aan een zonne-energiecentrale de prijs verhoogt, het ook de waarde van de stroom verhoogt. Door opwekking en opslag op dezelfde locatie te plaatsen, kunt u profiteren van belastingverminderingen, besparingen op de bouwkosten en operationele flexibiliteit. Kijkend naar het inkomstenpotentieel van de afgelopen jaren, en met behulp van federale belastingkredieten, lijkt de toegevoegde waarde de hogere prijs te rechtvaardigen.

  • Co-locatie betekent ook afwegingen. Wind- en zonne-energie presteren het best waar de wind- en zonne-energiebronnen het sterkst zijn, maar batterijen bieden de meeste waarde waar ze de grootste netvoordelen kunnen opleveren, zoals het verminderen van congestie. Dat betekent dat er afwegingen zijn bij het bepalen van de beste locatie met de hoogste waarde. Federale belastingverminderingen die alleen kunnen worden verdiend wanneer batterijen samen met zonne-energie worden geplaatst, kunnen in sommige gevallen suboptimale beslissingen aanmoedigen

  • Er is niet één beste combinatie. De waarde van een hybride plant wordt mede bepaald door de configuratie van de apparatuur. Zo kan de grootte van de batterij ten opzichte van een zonnegenerator bepalen hoe laat in de avond de plant stroom kan leveren. Maar de waarde van nachtstroom hangt af van de lokale marktomstandigheden, die gedurende het jaar veranderen.

  • De regels voor de energiemarkt moeten evolueren. Hybriden kunnen als een enkele eenheid of als afzonderlijke entiteiten deelnemen aan de energiemarkt, waarbij de zonne- en opslagbiedingen onafhankelijk van elkaar kunnen worden geboden. Hybriden kunnen ook verkopers of kopers van macht zijn, of beide. Dat kan ingewikkeld worden. De regels voor marktparticipatie voor hybrides zijn nog in ontwikkeling, waardoor exploitanten van installaties moeten experimenteren met de manier waarop ze hun diensten verkopen.

  • Kleine hybriden creëren nieuwe kansen: Hybride energiecentrales kunnen ook klein zijn, zoals zonne-energie en batterijen in een huis of bedrijf. Zo een hybriden zijn standaard geworden in Hawaii omdat zonne-energie het net verzadigt. In Californië voegen klanten die onderhevig zijn aan stroomuitval om bosbranden te voorkomen steeds meer opslag toe aan hun zonnestelsel. Deze "achter-de-meter" hybriden roepen vragen op over hoe ze moeten worden gewaardeerd en hoe ze kunnen bijdragen aan de werking van het net.

Hybriden zijn nog maar net begonnen, maar er komen er nog veel meer aan. Er is meer onderzoek nodig naar de technologieën, marktontwerpen en regelgeving om ervoor te zorgen dat het net en de prijszetting mee evolueren.

Hoewel er nog vragen blijven, is het duidelijk dat hybriden energiecentrales herdefiniëren. En ze kunnen het Amerikaanse energiesysteem in het proces opnieuw maken.The Conversation

Over de Auteurs

Joachim Seel, Senior medewerker wetenschappelijk ingenieur, Lawrence Berkeley National Laboratory; Bentham Paulos, Aangesloten onderneming, elektriciteitsmarkten en beleidsgroep, Lawrence Berkeley National Laboratory en Will Gorman, Graduate Student Researcher in Electricity Markets and Policy, Lawrence Berkeley National Laboratory

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.


Aanbevolen boeken:

Yellowstone's Wildlife in Transition

Yellowstone's Wildlife in TransitionMeer dan dertig experts detecteren verontrustende tekenen van een systeem onder spanning. Ze identificeren drie dwingende stressoren: invasieve soorten, de ontwikkeling van onbeschermde gebieden in de particuliere sector en een opwarmend klimaat. Hun concluderende aanbevelingen geven vorm aan de discussie van de eenentwintigste eeuw over hoe deze uitdagingen het hoofd moeten worden geboden, niet alleen in Amerikaanse parken, maar ook voor beschermde gebieden over de hele wereld. Zeer leesbaar en volledig geïllustreerd.

Voor meer informatie of om "Yellowstone's Wildlife in Transition" op Amazon te bestellen.

The Energy Glut: Climate Change and the Politics of Fatness

The Energy Glut: Climate Change and the Politics of Fatnessdoor Ian Roberts. Experts vertelt het verhaal van energie in de samenleving en plaatst 'vetheid' naast klimaatverandering als manifestaties van dezelfde fundamentele planetaire malaise. Dit spannende boek beweert dat de polsslag van fossiele brandstofenergie niet alleen het proces van catastrofale klimaatverandering op gang heeft gebracht, maar ook de gemiddelde verdeling van het menselijk gewicht naar boven voortstuwde. Het biedt en beoordeelt voor de lezer een reeks persoonlijke en politieke strategieën voor het verkolingsproces.

Voor meer info of om "The Energy Glut" op Amazon te bestellen.

Last Stand: Ted Turner's Quest om een ​​verontruste planeet te redden

Last Stand: Ted Turner's Quest om een ​​verontruste planeet te reddendoor Todd Wilkinson en Ted Turner. Ondernemer en mediamagnaat Ted Turner noemt het broeikaseffect de meest ernstige bedreiging voor de mensheid, en zegt dat de tycoons van de toekomst zullen worden geslagen in de ontwikkeling van groene, alternatieve hernieuwbare energie. Door de ogen van Ted Turner beschouwen we een andere manier van denken over het milieu, onze verplichtingen om anderen in nood te helpen, en de ernstige uitdagingen die het voortbestaan ​​van de beschaving bedreigen.

Voor meer info of om "Last Stand: Ted Turner's Quest ..." op Amazon te bestellen.


Dit vind je misschien ook leuk

volg InnerSelf op

facebook icontwitter iconyoutube iconinstagram pictogrampintrest pictogramrss-pictogram

 Ontvang de nieuwste via e-mail

Wekelijks tijdschrift Dagelijkse inspiratie

BESCHIKBARE TALEN

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

MEEST GELEZEN

mindfulness en dans mentale gezondheid 4 27
Hoe mindfulness en dans de geestelijke gezondheid kunnen verbeteren
by Adrianna Mendrek, Bisschopsuniversiteit
Decennia lang werd de somatosensorische cortex beschouwd als alleen verantwoordelijk voor het verwerken van sensorische ...
hoe pijnstillers werken 4 27
Hoe doden pijnstillers eigenlijk pijn?
by Rebecca Seal en Benedict Alter, Universiteit van Pittsburgh
Zonder het vermogen om pijn te voelen, is het leven gevaarlijker. Om letsel te voorkomen, vertelt pijn ons om een ​​...
wat dacht je van vegan kaas 4 27
Wat u moet weten over veganistische kaas
by Richard Hoffman, Universiteit van Hertfordshire
Gelukkig zijn voedselproducenten, dankzij de toenemende populariteit van veganisme, begonnen…
hoe geld besparen op eten 0 6
Hoe u kunt besparen op uw voedselrekening en toch smakelijke, voedzame maaltijden kunt eten?
by Clare Collins en Megan Whatnall, Universiteit van Newcastle
De prijzen van boodschappen zijn om verschillende redenen gestegen, waaronder de stijgende kosten van...
het westen dat nooit heeft bestaan ​​4 28
Hooggerechtshof luidt het wilde westen in dat nooit echt heeft bestaan
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Het Hooggerechtshof heeft, naar het zich laat aanzien, Amerika met opzet in een gewapend kamp veranderd.
duurzaamheid van de oceaan 4 27
De gezondheid van de oceaan hangt af van economie en het idee van Infinity Fish
by Rashid Sumaila, Universiteit van Brits-Columbia
Inheemse ouderlingen deelden onlangs hun ontsteltenis over de ongekende achteruitgang van zalm ...
krijg vaccin booster 4 28
Moet je nu een Covid-19-boosteropname krijgen of wachten tot de herfst?
by Prakash Nagarkatti en Mitzi Nagarkatti, Universiteit van South Carolina
Hoewel COVID-19-vaccins zeer effectief blijven in het voorkomen van ziekenhuisopname en overlijden, is het...
wie was Elvis pressly 4 27
Wie was de echte Elvis Presley?
by Michael T. Bertrand, Tennessee State University
Presley heeft nooit een memoires geschreven. Hij hield ook geen dagboek bij. Eens, toen hij op de hoogte werd gebracht van een mogelijke biografie...

Nieuwe attitudes - nieuwe mogelijkheden

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | InnerSelf Market
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Alle rechten voorbehouden.