Elektrárne budúcnosti: Hybridy solárnych panelov a batérií

— 27/04/2022 06:05 Správy Technológie

Tím z Lawrence Berkeley National Laboratory zistil, že najväčšiu skupinu projektov navrhovaných na výrobu a skladovanie energie v USA tvoria v súčasnosti solárne projekty, pričom viac ako tretina z nich zahŕňa hybridné riešenia so solárnymi panelmi a batériovými úložiskami. Solárna energia už presahuje 25 % ročnej výroby elektrickej energie v Kalifornii a rýchlo sa rozširuje v ďalších štátoch, ako sú Texas, Florida a Georgia. V štátoch „veterného pása“ od Dakoty po Texas sa masívne rozmiestňujú veterné turbíny, pričom Iowa v súčasnosti získava väčšinu svojej energie z vetra.

Tento vysoký podiel obnoviteľnej energie vyvoláva otázku: Ako integrovať obnoviteľné zdroje, ktoré vyrábajú veľké, ale kolísavé množstvá energie počas dňa? Ako riešenie sa ponúka jej skladovanie. Ceny lítiovo-iónových batérií v posledných rokoch rýchlo klesli, pretože sa zvýšila ich výroba pre trh s elektrickými vozidlami. Kombinácia solárnej energie a batérií umožňuje prevádzkovateľom hybridných elektrární poskytovať energiu v čase špičky, keď je dopyt najväčší, napríklad počas letných popoludní a večerov, keď klimatizácie pracujú na plné obrátky. Batérie tiež pomáhajú vyrovnávať výrobu veternej a solárnej energie, uskladňujú prebytočnú energiu, ktorá by inak vyšla nazmar, a znižujú preťaženie siete.

Na konci roka 2020 bolo v USA v prevádzke 73 solárnych a 16 veterných hybridných projektov, čo predstavuje 2,5 GW výroby a 0,45 GW skladovania. Do konca roka 2021 požiadalo o schválenie pripojenia do siete viac ako 675 gigawattov z navrhovaných solárnych elektrární, pričom viac ako tretina z nich bola spojená so skladovaním. V poradí nasledovalo 247 gigawattov z veterných elektrární, pričom 19 gigawattov (približne 8 %) tvorili hybridy. Hĺbka záujmu o hybridné elektrárne predznamenáva silný rast.

5 ponaučení o hybridoch

Hoci príležitosť na rast hybridov v oblasti obnoviteľných zdrojov je zjavne veľká, vynárajú sa niektoré otázky, ktoré tím v Berkeley Lab preskúmal. Tu sú niektoré z hlavných zistení:

- Pridanie batérií do solárnej elektrárne síce zvyšuje cenu riešenia, ale zároveň zvyšuje aj hodnotu energie. Umiestnenie výroby a skladovania na rovnakom mieste môže priniesť výhody z hľadiska daňových úľav, úspory stavebných nákladov a prevádzkovej flexibility.

- Spoločné umiestnenie znamená aj kompromisy. Veterná a solárna energia sa najlepšie uplatnia tam, kde sú najsilnejšie veterné a solárne zdroje, ale batérie poskytujú najväčšiu hodnotu tam, kde môžu priniesť najväčšie výhody pre sieť, ako napríklad zmiernenie preťaženia. To znamená, že pri určovaní najlepšieho miesta dochádza ku kompromisom.

- Hodnota hybridného zariadenia je čiastočne určená konfiguráciou zariadenia. Napríklad veľkosť batérie v porovnaní so solárnym generátorom môže určiť, ako dlho do večera môže elektráreň dodávať energiu. Hodnota nočnej energie však závisí od miestnych trhových podmienok, ktoré sa počas roka menia.

- Hybridy sa môžu zúčastňovať na trhu s elektrickou energiou ako jedna jednotka alebo ako samostatné subjekty, pričom solárne a skladovacie zariadenia môžu predkladať ponuky nezávisle od seba. Hybridy môžu byť aj predajcami alebo nákupcami energie, prípadne oboma. Pravidlá účasti hybridov na trhu sa stále vyvíjajú a prevádzkovatelia môžu experimentovať s predajom svojich služieb.

- Hybridné elektrárne môžu byť aj malé, napríklad solárne panely a batérie v domácnosti alebo podniku. Tieto hybridy „za meračom“ vyvolávajú otázky o tom, ako by sa mali oceňovať a ako môžu prispieť k prevádzke siete.

Hybridné riešenia sú len na začiatku, ale postupne ich bude čoraz viac. Je potrebný ďalší výskum technológií, trhových štruktúr a regulácií, aby sa zabezpečilo, že sa sieť a ceny v sieti budú vyvíjať spolu s nimi.

Zdroj: https://www.nextech.sk/a/Elektrarne-buducnosti--Hybridy-solarnych-panelov-a-baterii
Zdroj: https://theconversation.com/global