Prisiregistruokite gauti kasdienių CleanTechnica naujienų el. paštu. Arba sekite mus „Google“ naujienose!

Vienas iš didžiausių mitų apie atsinaujinančius energijos šaltinius yra tai, kad jie nėra patikimi, nes ne visada šviečia saulė ir ne visada pučia vėjas. Daugelis žmonių palaimingai nežino, kad saulei šviečiant ir pučiant vėjui didžioji dalis jų pagamintos elektros kaupiama baterijose. Tai vadinama laiko perkėlimu – gaminkite elektrą 13 val. ir naudokite 20 val. saulei nusileidus. Nuo tada, kai Thomas Edisonas ir George’as Westinghouse’as daugiau nei prieš šimtmetį susidūrė su nuolatinės srovės ir kintamosios srovės traukimu, įprastas būdas gaminti elektrą buvo sukant turbinas tiesiogiai naudojant dyzelinius variklius arba netiesiogiai naudojant garą, susidarantį deginant tokius dalykus kaip anglis, nafta ar metanas. Branduoliniai reaktoriai taip pat gali būti naudojami garui gaminti.

Elektrai tikrai nesvarbu, kaip ji pagaminta, tačiau ji turi vieną savybę, dėl kurios ji yra unikali. Jį reikia naudoti beveik iš karto po jo sukūrimo. Priešingu atveju jis švaistomas. Komunalinių paslaugų įmonių problema yra ta, kad elektros energijos poreikis įprastą dieną skiriasi. Paprastai per naktį paklausa yra labai maža, tačiau viskas pradeda augti ryte ir pasiekia piką dienos viduryje. Paprastai paklausa didėja vėlyvą popietę ir ankstyvą vakarą, kol po 22 val. Paklausos svyravimų valdymas yra darbas visą darbo dieną. Branduolinės ir anglies gamybos stotys negali greitai padidinti savo produkcijos. Tai gali padaryti tik metanu kūrenami įrenginiai. Štai kodėl jie dažnai vadinami „piko įrenginiais“, nes jie pradedami eksploatuoti tik tada, kai yra didžiausia paklausa.

Energijos saugykla atsinaujinančiai energijai

Yra daugybė elektros saugojimo sistemų tipų. Siurbiamas hidromas yra vienas. Suslėgtas oras arba anglies dioksidas yra kitas dalykas. Per pastaruosius dešimt metų didelių tinklo masto baterijų įrenginiai suteikė daug elektros energijos kaupimo galimybių, ypač Kalifornijoje. Dabar žurnale naujas tyrimas Atsinaujinanti energija bendraautorius Markas Jacobsonas, Stanfordo civilinės ir aplinkos inžinerijos profesorius, parodo, kokia patikima gali būti energijos ateitis, remiantis elektros energijos naudojimo ir tiekimo Kalifornijoje tyrimu.

Tyrimas parodė, kad praėjusiais metais nuo žiemos pabaigos iki vasaros pradžios atsinaujinantys energijos šaltiniai patenkino 100 procentų valstijos elektros poreikio iki 10 valandų 98 dienas iš 116. Tai yra atsinaujinančios energijos rekordas Kalifornijoje, bet dar svarbiau, kad tuo metu elektros energijos tiekimo nutraukimų praktiškai nebuvo, iš dalies dėl atsarginės baterijos energijos. Didžiausiu metu atsinaujinantys energijos šaltiniai patenkino iki 162 procentų tinklo poreikių, o tai reiškia, kad buvo papildomos elektros energijos, kurią buvo galima eksportuoti į kaimynines valstybes arba naudoti baterijoms įkrauti.

„Šis tyrimas tikrai nustato, kad galime išlaikyti stabilų tinklą naudodami vis daugiau atsinaujinančių energijos šaltinių“, – sakė Jacobsonas. Grist neseniai. „Visi pagrindiniai atsinaujinantys energijos šaltiniai – geoterminiai, vandens, vėjo, ypač saulės, net ir jūros vėjo – kainuoja pigiau nei iškastinis kuras“ visame pasaulyje.

Aukštos komunalinių paslaugų kainos Kalifornijoje

Kalifornijos gyventojai moka antrus didžiausius tarifus už elektrą šalyje. Taip yra ne dėl atsinaujinančių energijos šaltinių, o daugiausia dėl to, kad komunalinių paslaugų elektros įranga sukėlė miškų gaisrus, pavyzdžiui, gaisrą, kurį sukėlė Pacific Gas & Electric elektros linijos, nusiaubęs Rojaus miestą ir žuvęs 85 žmones. Dabar komunalinės paslaugos perkelia savo klientams išlaidas, atsiradusias dėl šių ieškinių ir perdavimo linijų laidojimo išlaidas. Nors tyrėjai tiksliai nežino, kas sukėlė visus šį mėnesį Los Andželą nusiaubusius miškų gaisrus, jie nuodugniai apžiūrės šio rajono elektros įrangą. Elektros linijos ypač dažnai sugenda pučiant stipriam vėjui, pavyzdžiui, 100 mylių per valandą gūsiams, kurie pavertė šiuos Pietų Kalifornijos gaisrus monstrais.

Net ir nepaliaujamai kilus gaisrams, Kalifornijos komunalinės paslaugos sparčiai pereina prie švarios energijos, o maždaug pusė valstijos energijos pagaminama naudojant atsinaujinančius energijos šaltinius, pvz., vandens, vėjo ir saulės energiją. Tyrimas palygino 116 dienų 2024 m. su tuo pačiu 2023 m. laikotarpiu ir atskleidė, kad Kalifornijos saulės energija buvo 31 proc. didesnė, o vėjo – 8 proc. 2020–2023 m. išaugo daugiau nei 30 kartų, o 2023–2024 m. valstijos baterijų talpa vėl padvigubėjo ir dabar prilygsta daugiau nei keturių atominių elektrinių galiai. Tyrimas taip pat parodė, kad atsinaujinantys energijos šaltiniai ir saugykla leido Kalifornijos elektrinėms sudeginti 40 procentų mažiau iškastinio kuro nei prieš metus. Tai svarbi statistika, jei stebite anglies dvideginio išmetimą gaminant elektrą.

Tinklo masto baterijos padeda tinklo operatoriams lanksčiau patenkinti elektros poreikį, kuris dažniausiai pasiekia piką, kai žmonės grįžta namo anksti vakare ir įjungia tokius prietaisus kaip oro kondicionieriai, kai tinklas praranda saulės energiją. „Dabar matome, kad baterijos įkraunamos vidury dienos, o vakare patenkinama dalis poreikio, ypač tomis karštomis vasaros dienomis“, – sakė Kalifornijos nepriklausomos sistemos vadovas Markas Rothlederis. Operatorius, ne pelno organizacija, valdanti valstybės tinklą.

Kitas plačiai paplitęs mitas apie atsinaujinančius energijos šaltinius yra tai, kad jie negalės palaikyti daugiau elektrinių transporto priemonių, indukcinių viryklių ir šilumos siurblių, prijungtų prie tinklo. Kaip keista, kad žmonės iš nevilties plevėsuoja drabužius dėl elektromobilių keliamos „grėsmės“ tinklui, bet švenčia didžiulį duomenų centrų ir dirbtinio intelekto energijos paklausos šuolį. Čia vėlgi Kalifornija griauna mitą. 2023–2024 metais paklausa valstybės tinkle tyrimo laikotarpiu faktiškai sumažėjo apie 1 proc. Taip yra iš dalies dėl to, kad kai kurie klientai įsirengė savo saulės baterijas, todėl sumažėjo iš tinklo gaunamos energijos kiekis. 2016 m. beveik nė vienas iš tų klientų neturėjo baterijų, kad galėtų saugoti tą saulės energiją, kurią būtų galima naudoti naktį. Tačiau baterijų naudojimas augo kiekvienais kitais metais ir 2023 m. pasiekė 13 procentų pastatų, kuriuose įrengiama saulės energija, o praėjusiais metais jų skaičius išaugo iki 38 procentų. Tai dar labiau sumažina tinklo poreikį, nes dabar tie klientai gali naudoti savo saulės energiją naktį.

Akumuliatoriaus saugojimo ekonomika

Baterijos taip pat padeda komunalinėms įmonėms gauti geresnę investicijų į saulės baterijas grąžą. Saulės ūkis visus pinigus uždirba pardavęs elektrą dienos metu. Bet jei prie ūkio prijungtos baterijos, tai gali tiekti energiją ir vakare, kai dėl padidėjusios paklausos kyla elektros kainos. „Tas vakarinis akumuliatoriaus įnašas yra labai svarbus, kad ekonomika veiktų gerai“, – sakė Kalifornijos universiteto San Diego Energetikos tyrimų centro direktorius Janas Kleisslas. Grist.

Ką apie gaisrą Moss Landing praeitą savaitę? Tai išmušė vos 2 procentus valstybės energijos kaupimo pajėgumų. Tinkle, kuris veikia visiškai iš atsinaujinančių energijos šaltinių, bus įmontuota daug dubliavimo. Be kelių akumuliatorių saugojimo įrenginių, elektriniai mokykliniai autobusai ir elektriniai automobiliai pradeda siųsti energiją atgal į tinklą, kai to prireikia komunalinėms įmonėms. Vadinamoji transporto priemonės į tinklą (V2G) technologija yra potencialiai didžiulis atsarginės energijos tinklas.

Remiantis nauju tyrimu, kuo daugiau atsinaujinančių energijos šaltinių tinkle, tuo mažesnės elektros kainos klientams. Nuo 2023 m. spalio 1 d. iki 2024 m. rugsėjo 30 d. Pietų Dakota, Montana ir Ajova atitinkamai 110 procentų, 87 procentus ir 79 procentus savo elektros poreikio patenkino iš atsinaujinančių šaltinių, ypač vėjo ir vandens. Tai yra pagrindinė priežastis, kodėl jie turi mažiausias elektros kainas šalyje.

Per tą patį laikotarpį Kalifornija 47 procentus energijos gavo iš atsinaujinančių energijos šaltinių, tačiau gaisrai ir kiti veiksniai lėmė aukštesnes elektros kainas. Pavyzdžiui, Kalifornijos komunalinių paslaugų komisija (CPUC) leido trims didžiausioms komunalinėms įmonėms 2019–2023 m. iš mokesčių mokėtojų surinkti 27 mlrd. . Tačiau valstijoje paskelbti saulės energijos ir baterijų reklaminiai metai tiesiog sugriovė supratimą, kad atsinaujinantys energijos šaltiniai nėra patikimi.