صناعة

ليس بهذه السهولة: حساب تكاليف دمج الطاقة المتجددة في الشبكة

ليس بهذه السهولة: حساب تكاليف دمج الطاقة المتجددة في الشبكة


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.

المعمل الوطني للطاقة المتجددة (NREL) مرفق تكامل أنظمة الطاقة (ESIF) قيد الإنشاء. هذا عبارة عن منشأة بحث وتطوير لدمج الأنظمة على نطاق ميغاوات في NREL [مصدر الصورة: Dennis Schroeder / NREL]

إن حساب تكلفة دمج الكهرباء المتجددة في الشبكة ليس بالأمر السهل ، لأن هناك مجموعة متنوعة من العوامل المعقدة. ومع ذلك ، فهذه ليست مسألة مقتصرة على مصادر الطاقة المتجددة حيث أن جميع تقنيات التوليد تقريبًا تفرض تكاليف عند إضافتها إلى نظام النقل. وينطبق هذا بشكل خاص على المولدات الكبيرة ، التي تتطلب متطلبات احتياطي طوارئ إضافية للحماية من الفشل المفاجئ. يتم تقاسم التكاليف المفروضة بين جميع تقنيات التوليد وهذا بدوره يعني أن التقنيات التي تخلق المشكلة يتم دعمها بشكل فعال من قبل المولدات الأصغر. الأساس المنطقي المستخدم هنا هو أن المولدات الأكبر واحتياطيات الطوارئ المتزايدة التي توفرها تفيد النظام بأكمله

على مدى السنوات الأخيرة ، انخفضت تكلفة التوليد من تقنيات الطاقة المتجددة ، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، إلى حد أن التكلفة الموحدة للكهرباء (LCOE) لكلتا التقنيتين الآن أقل من تكلفة الوقود الأحفوري التقليدي والطاقة النووية في العديد جزء من العالم.

ومع ذلك ، تعتبر طاقة الرياح والطاقة الشمسية أمثلة على التقنيات المتجددة التي لا يمكنها توفير الطاقة عند الطلب بسبب مشكلة التقطع. هذا يعني أن التكاليف الرئيسية تنشأ من نشر أنظمة طاقة إضافية توفر الطاقة في الاحتياطي.

ومن المضاعفات الأخرى أن محطات طاقة الرياح والطاقة الشمسية تقع في مناطق نائية ، بعيدًا عن الأماكن التي يكون فيها الطلب أكبر. وهذا يعني أنه ستكون هناك حاجة إلى بنية تحتية جديدة للشبكة من أجل دمج الطاقة المتجددة بشكل فعال في أنظمة الطاقة العالمية. التكلفة المحتملة لهذا محل نقاش ساخن ، ويعتمد إلى حد كبير على نظام الطاقة الخاص والمنهجية.

[مصدر الصورة: ويكيميديا ​​كومنز]

منشور من صفحتين تم إنتاجه بواسطة تعليقات NREL:

"على الرغم من قيام عدد من الدراسات بتقييم تكاليف التكامل ، إلا أن حسابها بشكل صحيح يمثل تحديًا لأنه من الصعب تطوير سيناريو أساسي بدقة بدون توليد متغير (VG) يراعي قيمة الطاقة بشكل صحيح. ومن الصعب أيضًا تخصيص التكاليف بشكل مناسب نظرًا للتفاعلات المعقدة وغير الخطية بين الموارد والأحمال ".

تتكون تكاليف التكامل من تكاليف الشبكة وتكاليف الموازنة وتأثيرات التكلفة على محطات الطاقة التقليدية ("تأثير الاستخدام). تتضمن تكاليف الشبكة تكلفة جلب الكهرباء من مكان توليدها إلى حيث الحاجة إليها. موازنة التكاليف هي تلك التي تعوض الفروق بين القدرة المتوقعة والإنتاج الفعلي. تتضمن تكاليف التفاعل بين مصادر الطاقة المتجددة ومحطات الطاقة الأخرى التكلفة المحددة للإنتاج في تلك المحطات بسبب تقليل ساعات التحميل الكاملة لها. تنشأ هذه التكاليف عند إضافة محطة طاقة جديدة إلى نظام طاقة ، لكن تكاليف تكامل طاقة الرياح والطاقة الشمسية تختلف عن تكاليف محطات "التحميل الأساسي".

تتضمن المناقشة الأكبر حول التكامل التكاليف المتعلقة بالتفاعل بين الطاقة المتجددة الجديدة والطاقة التقليدية الحالية. تتضمن مثل هذه المناقشة حساب "تأثير الاستخدام" ، حيث يتم تحديث بعض المصانع بينما يتم تقليل استخدام البعض الآخر. في المقابل ، يؤدي تقليل استخدام هذه المصانع إلى زيادة تكاليف التوليد الخاصة بها.

يوصي تقرير من Agora-energiewende بحساب إجمالي تكاليف نظام الطاقة ، مع أو بدون توليد طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، كوسيلة لمقارنة عدد من مصادر التوليد المختلفة. هذا أيضًا شيء يعترف به المختبر الوطني الأمريكي للطاقة المتجددة (NREL).

واحدة من لوحات التبديل Red B Racetrack في منشأة تكامل أنظمة الطاقة (ESIF) التابعة لـ NREL [مصدر الصورة: Dennis Schroeder - NREL]

توجد الآن تقنيات تحليل يمكنها محاكاة عمليات نظام الطاقة بشكل فعال مع الحمل المتزامن مع الوقت والبيانات الخاصة بالرياح والطاقة الشمسية. تعمل بعض هذه النماذج بفترات زمنية كل ساعة (أو أقصر) على مدار عام أو أكثر. هذا يعني أنهم قادرون على التنبؤ بالأخطاء الناتجة عن الرياح والطاقة الشمسية والحمل بالإضافة إلى القدرة على حساب الإنتاج والاستهلاك. وهذا يعني أنه يمكن حساب إجمالي تكاليف النظام بدقة في ظل مجموعة من الظروف المتغيرة ، مع وجود فروق في التكلفة تهيمن عليها عادةً وفورات تكلفة الوقود التي توفرها مصادر الطاقة المتجددة.

ومع ذلك ، فإن حساب "تكلفة التكامل" التي تتعامل مع التكلفة الإضافية المتكبدة نتيجة لتقلب طاقة الرياح والطاقة الشمسية ، لا يزال صعبًا. ويرجع ذلك إلى التفاعلات المعقدة بين مكونات نظام الطاقة ، مما يثير تساؤلات حول ما إذا كانت مكونات تكلفة التكامل يمكن أن تكون غير متشابكة أم لا. ينشأ هذا التعقيد من مشكلة تحديد الظروف المراد مقارنتها والتفاعلات بين موارد التوليد ، خاصة بالنظر إلى أنه لا يمكن قياس تكاليف تكامل الرياح والطاقة الشمسية بشكل مباشر.

تتضمن أمثلة الأخطاء الحسابية الشائعة أثناء دراسات التكامل ما يلي:

  • العد المزدوج - ينتج هذا عادةً عن الفشل في حساب فوائد التجميع أو تضمين نفس المستوى من التباين عبر مصادر الأجيال المتعددة.
  • محاولة موازنة الجيل المتغير بمعزل عن الحمل
  • قياس ناتج المولدات المتغيرة من أجل تمثيل الناتج المتوقع لأسطول أكبر ، والذي يميل إلى المبالغة في مقدار التباين من الرياح وربما أيضًا من الطاقة الشمسية.

راجع أيضًا: تحديث الشبكة من أجل الطاقة المتجددة

يستخدم تحليل التكامل الحالي لطاقة الرياح والطاقة الشمسية نفس التزام الوحدة المقيدة بأمان وبرنامج الإرسال الاقتصادي المستخدم لتشغيل نظام الطاقة الحالي. يتم استخدام النماذج المعنية بالتنبؤ العددي بالطقس والغطاء السحابي وتقنيات نمذجة الطقس الأخرى لتوليد بيانات السلاسل الزمنية للرياح والشمس والتي يمكن مزامنتها مع بيانات التحميل. يتم إجراء النمذجة على مدى سنوات متعددة بدقة 10 دقائق أو حتى أسرع ويتم تضمين توقعات الرياح والطاقة الشمسية. يمكن مقارنة حالة أساسية باستثناء التوليد المتغير مع العديد من دراسات الحالة الخاصة بالجيل المتغير عالي الاختراق من أجل تقييم تأثير الرياح والطاقة الشمسية على الوقود وتكاليف التشغيل ومتطلبات الاحتياطي وتشغيل تقنيات التوليد التقليدية. هذا يعني أنه يمكن الآن حساب إجمالي تكاليف النظام مع التوليد المتغير وبدونه بمستوى عالٍ من الثقة.

علاوة على ذلك ، توفر تقنيات الطاقة المتجددة المتغيرة التنوع واستقرار الأسعار وأمن الطاقة والعديد من الفوائد البيئية. توفر كل هذه العوامل فوائد لجميع مستخدمي نظام الطاقة مما يعني أنه يمكن تقاسم تكاليف التكامل على نطاق واسع.

وتشمل التدابير الأخرى التي يمكن تقديمها تحسين التنسيق بين مشغلي الأنظمة المجاورة ، وزيادة التنوع الجغرافي لتركيبات الرياح والطاقة الشمسية ، وتعزيزات الإرسال ، وحلول جانب الطلب مثل الاستجابة للطلب وتسعير وقت الاستخدام. بالنظر إلى مثل هذه التدابير في مراجعة الأدبيات التي أجريت في أغسطس 2015 ، وجدت Synapse أنه يمكن دمج طاقة الرياح والطاقة الشمسية بحوالي 5 دولارات (3.41 جنيه إسترليني) لكل ميجاوات ساعة.


شاهد الفيديو: حقيقة الطاقة المتجددة (سبتمبر 2022).


تعليقات:

  1. Uriens

    عظيم ، هذه قطعة قيمة للغاية.

  2. Driscol

    موجه ، من يمكنني أن أسأل؟



اكتب رسالة