Industrie

Nu atât de ușor: calcularea costurilor integrării energiei regenerabile în rețea

Nu atât de ușor: calcularea costurilor integrării energiei regenerabile în rețea


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Facilitatea de integrare a sistemelor de energie (ESIF) a Laboratorului Național de Energii Regenerabile (NREL), în curs de construcție. Aceasta este o facilitate de cercetare și dezvoltare pentru integrarea sistemelor la scară de megawatt la NREL [Sursa imaginii: Dennis Schroeder / NREL]

Calculul costului integrării energiei regenerabile în rețea nu este o chestiune ușoară, deoarece există o varietate de factori care complică. Cu toate acestea, aceasta nu este o chestiune limitată doar la sursele regenerabile de energie, deoarece aproape toate tehnologiile de generație impun costuri atunci când sunt adăugate la sistemul de transport. Acest lucru este valabil mai ales în cazul generatoarelor mari, care necesită cerințe suplimentare de rezervă pentru situații neprevăzute pentru a proteja împotriva defecțiunilor bruște. Costurile impuse sunt împărțite între toate tehnologiile de generație și, la rândul lor, înseamnă că tehnologiile care creează problema sunt subvenționate efectiv de către generatorii mai mici. Rațiunea utilizată aici este că generatoarele mai mari și rezervele crescute de contingență pe care le oferă, beneficiază întregul sistem

În ultimii ani, costul producerii din tehnologii de energie regenerabilă, cum ar fi energia solară și eoliană, a scăzut într-o asemenea măsură încât costul nivelat al energiei electrice (LCOE) pentru ambele tehnologii este acum sub cel al combustibilului fosil convențional și al energiei nucleare în multe părți ale lumii.

Cu toate acestea, eolianul și solarul sunt exemple de tehnologii regenerabile pe care nu le pot furniza la cerere din cauza problemei intermitenței. Aceasta înseamnă că principalele costuri provin din implementarea sistemelor de alimentare suplimentare care furnizează energie în rezervă.

O altă complicație este că plantele eoliene și solare sunt situate în zone îndepărtate, departe de locul în care cererea este cea mai mare. Acest lucru înseamnă că va fi necesară o nouă infrastructură a rețelei pentru a integra în mod eficient energia regenerabilă în sistemele globale de energie. Costul potențial al acestui lucru este puternic dezbătut, în mare măsură în funcție de sistemul de energie particular și de metodologie.

[Sursa imaginii: Wikimedia Commons]

O publicație de două pagini produsă de NREL comentează:

„Deși o serie de studii au evaluat costurile de integrare, calcularea lor corectă este dificilă, deoarece este dificil să se dezvolte cu precizie un scenariu de bază fără generare variabilă (VG) care să țină cont în mod corespunzător de valoarea energetică. De asemenea, este dificil să alocați în mod adecvat costurile, având în vedere interacțiunile complexe și neliniare dintre resurse și încărcături. ”

Costurile de integrare constau în costurile rețelei, costurile de echilibrare și efectele costurilor asupra centralelor electrice convenționale („efectul de utilizare). Costurile rețelei implică costul aducerii energiei electrice de unde este generată până unde este necesară. Costurile de echilibrare sunt cele care compensează diferențele dintre puterea prognozată și producția reală. Costurile interacțiunii dintre sursele regenerabile de energie și alte centrale implică costul specific de producție la aceste centrale datorită reducerii orelor lor de încărcare completă. Aceste costuri apar atunci când o nouă centrală electrică este adăugată la un sistem de energie electrică, dar costurile de integrare pentru eolian și solar sunt diferite de cele ale centralelor „de bază”.

Cea mai amplă discuție despre integrare implică costurile legate de interacțiunea dintre noua energie regenerabilă și energia convențională existentă. O astfel de discuție include calculul „efectului de utilizare”, în care unele plante sunt modernizate, în timp ce utilizarea altora este redusă. La rândul său, utilizarea redusă a acestor instalații crește costurile lor specifice de generare.

Un raport al Agora-energiewende recomandă calcularea costurilor totale ale sistemului de energie electrică, cu și fără generare eoliană și solară, ca mijloc de comparare a mai multor surse de generație diferite. Acest lucru este, de asemenea, recunoscut de Laboratorul Național de Energii Regenerabile din SUA (NREL).

Unul dintre tablourile Red B Racetrack la instalația de integrare a sistemelor energetice (ESIF) ale NREL [Sursa imaginii: Dennis Schroeder - NREL]

Acum există tehnici de analiză care pot simula în mod eficient operațiunile sistemului de alimentare cu sarcină sincronizată în timp și date pentru eolian și solar. Unele dintre aceste modele funcționează cu perioade orare (sau mai scurte) pe parcursul unui an sau mai mult. Aceasta înseamnă că sunt capabili să prognozeze erori din vânt, energie solară și sarcină, precum și să poată calcula producția și consumul. Aceasta înseamnă că costurile totale ale sistemului pot fi calculate cu precizie într-o serie de condiții variate, cu diferențele de cost dominate în mod obișnuit de economiile de combustibil furnizate de surse regenerabile.

Cu toate acestea, calculul unui „cost de integrare” care se ocupă de costul adăugat suportat ca urmare a variabilității eoliene și solare, rămâne dificil. Acest lucru se datorează interacțiunilor complexe dintre componentele sistemului de alimentare, ridicând întrebări dacă componentele costurilor de integrare pot fi sau nu dezlegate. Această complexitate apare din problema stabilirii condițiilor de comparat și a interacțiunilor dintre resursele de generație, în special având în vedere că costurile de integrare eoliană și solară nu pot fi măsurate direct.

Exemple de erori comune de calcul făcute în timpul studiilor de integrare includ:

  • Numărare dublă - Aceasta rezultă de obicei din eșecul de a contabiliza beneficiile agregării sau de a include același nivel de variabilitate între surse de generație multiplă.
  • Încercarea de a echilibra generarea variabilelor izolat de sarcină
  • Scalarea producției generatoarelor variabile pentru a reprezenta producția așteptată a unei flote mai mari, care tinde să exagereze cantitatea de variabilitate de la vânt și, de asemenea, de la energie solară.

A SE VEDEA ȘI: MODERNIZAREA GRILOR PENTRU ENERGIA RENOVABILĂ

Analiza integrării actuale pentru eolian și solar utilizează același software de angajament unitar constrâns de securitate și de distribuție economică utilizat pentru a opera sistemul actual de alimentare. Modelele implicate în predicția numerică a vremii, acoperirea norilor și alte tehnologii de modelare a vremii sunt folosite pentru a genera date eoliene și solare, care pot fi sincronizate în timp cu datele de încărcare. Modelarea se efectuează pe o perioadă de mai mulți ani cu rezoluție de 10 minute sau chiar mai rapidă și sunt incluse previziunile eoliene și solare. Un caz de bază care exclude generarea variabilă poate fi comparat cu mai multe studii de caz cu penetrare ridicată cu generare variabilă pentru a evalua impactul eolianului și solarului asupra combustibilului și a costurilor de exploatare, a cerințelor de rezervă și a funcționării tehnologiilor convenționale de generare. Aceasta înseamnă că costurile totale ale sistemului cu și fără generare variabilă pot fi acum calculate cu un nivel rezonabil de mare de încredere.

În plus, tehnologiile variabile de energie regenerabilă oferă diversitate, stabilitate a prețurilor, securitate energetică și numeroase beneficii pentru mediu. Toți acești factori oferă beneficii tuturor utilizatorilor sistemului de alimentare, ceea ce înseamnă că costurile de integrare ar putea fi împărțite pe scară largă.

Alte măsuri care ar putea fi introduse includ o coordonare îmbunătățită între operatorii de sistem învecinați, o diversitate geografică sporită a instalațiilor eoliene și solare, consolidări ale transmisiei și soluții din partea cererii, cum ar fi răspunsul la cerere și stabilirea prețurilor în timp. Luând în considerare astfel de măsuri într-o revizuire a literaturii efectuată în august 2015, Synapse a constatat că eolianul și energia solară ar putea fi integrate pentru aproximativ 5 USD (3,41 GBP) pe MWh.


Priveste filmarea: 3 zile - BVB piata emergenta (Iunie 2022).