Новозавършено проучване на 42 години вятърна и слънчева енергия в главната мрежа на Австралия показва, че макар да има рискове от вятърна и слънчева суша, те не са толкова лоши, колкото се смяташе. И това може да промени мисленето за това колко място за съхранение е необходимо и кой трябва да го изгради.
Опасностите от вятъра, слънчевата суша – често наричани с немското им име Dunkelflaute – и мигновеното свръхдозиране на вятъра и слънчевата енергия са едни от най-големите проблеми за бъдещите мениджъри на мрежи, разчитащи почти изцяло на променливи възобновяеми енергийни източници (VRE).
Големият дебат се върти около количеството съхранение и други резервни копия, необходими за мрежа, осигурена от вятър и слънце, особено дълготрайни материали от изпомпване на вода и други нововъзникващи технологии като слънчева топлина, сгъстен въздух и други.
Отговорът изглежда е: не толкова, колкото някои биха си помислили. преди няколко месеца Докладваме заключенията на вятърния инженер Дейвид Осмънд, който прави актуализация на живо всяка седмица в продължение на повече от година за вятърната и слънчевата мощност и предава тези резултати в мрежата.
Вижте нашата история: Почти 100 процента от мрежата за възобновяема енергия е в обсега, и то съвсем малко съхранение,А също и придружаващия подкаст: Подкаст Energy Insiders: Колко място за съхранение е необходимо за 100% възобновяеми източници?
По-задълбочено проучване, което разглежда производството на вятърна и слънчева енергия през последните 42 години – и наслагва прогнозираните 62 GW вятър, 65 GW широкомащабна слънчева енергия и 52 GW слънчева енергия на покриви, проектирани от австралийския оператор на енергийния пазар през 2050 г.” Промяна сценарий на движението“ – предлага някои интересни и задълбочени наблюдения.
Проучването – идентифициране на рисковете от суша във възобновяемата енергия – беше проведено от Джоел Гилмор, Тим Нелсън и Талия Нолан, всички от университета Грифит и всички старши специалисти в испанския енергиен гигант Iberdrola.
Първото нещо, което трябва да разберете е, че – дори и при 180 GW вятърна и слънчева енергия – ще настъпи суша. Но според анализа на проучването само за много кратки периоди – около час или нещо повече. В дългосрочен план, повече от седмица или повече, сушите няма да са толкова дълбоки и могат да се очакват.
това е важно. Както казва Гилмор, идеята, че пазарните оператори ще трябва да намерят достатъчно място за съхранение и архивиране, за да отговорят на 30 гигавата средно търсене за период от две седмици, е погрешно схващане.
Дългосрочните засушавания са по-кратки и по-малко дълбоки. И ако правителствата искат да планират едно събитие на всеки 40 години или едно събитие на всеки 100 години, може да се наложи да помислят внимателно как да го направят.
И така, ето някои важни бележки от проучването, което е първото дългосрочно проучване на VRE засушаванията в Австралия.
Първият е, че всеки недостиг на капацитет в пиковите моменти също трябва да бъде относително лесен, главно защото проблемът е осигуряването на мигновени мегавати, от които трябва да има много и за които управлението на търсенето може да помогне
Най-големият проблем е да се измъкнем от пиковите часове. Тази графика по-горе показва, че 42-годишното минимално производство по обяд все още е над 20 процента от капацитета. Това е така, защото слънчевата енергия е разумно предвидима и винаги има какво да се произведе.
Най-голямото предизвикателство е за една нощ. Всъщност най-ниският изход от последващите емисии на текущия флот е 0,59 процента амплитуден фактор, записан в 4 сутринта на 19 април 2020 г. Това беше потвърдено чрез изследване на историческите данни, измерени за единици, инсталирани по това време, което показва вятъра и слънчеви удари. спад от 0,31 процента.
За бъдещия флот на NEM минималната пропускателна способност на флота е малко по-висока (1,39 процента в 17:00 часа на 17 май 2010 г.), в съответствие с по-голямото географско разнообразие в капацитета при този сценарий.
Но тези суши не продължават дълго. Проучването установи, че за период от две седмици наличната VRE (променлива възобновяема енергия или вятърна и слънчева енергия) е била най-малко 75 процента от очакваното производство.
Това е показано на фигура 15, която сравнява най-ниския абсолютен добив от възобновяеми енергийни източници (синя линия) с най-ниския добив спрямо очакваното сезонно производство (черна пунктирана линия).
Допълнителни проучвания на честотата на всякакви полети от тези данни показват, че системните плановици могат да бъдат уверени, че за очаквания резултат, събитие „една на десет години“ е VRE изход от по-малко от 70% от десетдневния очакван изход, или по-малко от 85% за 45 дни.
Проучването отбелязва, че „едно събитие за 40 години ще бъде две седмици с по-малко от 70% очаквано производство“.
„Възможно е да има някои дългосрочни събития, които не са били записани през 42-годишния период на извадка, но по дефиниция тези събития биха били необичайни и следователно сравними с други ненадеждни събития, чието планиране е малко вероятно да бъде рентабилно.“
Какво означава всичко това? .
„Тежките суши (често за които се говори публично) са нищо“, казва Гилмор. “Има спадове в краткосрочен план – това се случва за около час. Това не се случва за седем дни.”
Как властите реагират на това е сложно. Това може да означава, че Австралия ще се нуждае от един или два резервни газови генератора, които може да се наложи да работят веднъж на всеки едно, две или три десетилетия. Кой притежава и управлява тези въпроси е по-труден въпрос – никой частен оператор няма да види смисъла.
След това има „огромни“ проекти за съхранение като Snowy 2.0 и „Batteries of the Nation“ – един предложен от Тасмания и друг в Куинсланд – но поддържането им в режим на готовност за тези редки събития усложнява пазарните настройки.
Може също да е собственост на правителството. Но какво е въздействието върху други инвестиции, ако търгуват свободно в сценарии за ежедневно съхранение.
„Ще се нуждаем от дългосрочна стабилност, за да запълним тези пропуски“, пише Гилмор в скорошно представяне на документа. Те включват съхранение, излишни възобновяеми източници, стабилност, базирана на гориво, еластично търсене и транспорт.
Един ключов момент е, че въпросът е повече за мощността, отколкото за капацитета. Това е друга главоблъсканица, с която политиците трябва да се справят. Но едно е сигурно: „100 процента от VRE е напълно осъществимо“, казва той.
И така, колко дълго съхранение ни е необходимо? „Това е въпрос за управление на риска“, казва Гилмор. И един, който той и екипът му възнамеряват да разгледат в по-късен документ. Засега те са достатъчно щастливи, че имат данните, за да разрешат някои спорове за това.
Джайлс Паркинсън е основател и редактор обновяване на икономикатакойто е и основател на Една крачка от мрежата и основател/редактор на автомобила, фокусиран върху EV мотивация. Джайлс е журналист от 40 години и е бивш бизнес и заместник-главен редактор на Australian Financial Review.