Sistem tenaga listrik Amerika sedang mengalami perubahan radikal karena transisi dari bahan bakar fosil ke energi terbarukan.Sementara dekade pertama tahun 2000-an melihat pertumbuhan besar dalam pembangkitan gas alam, dan tahun 2010-an adalah dekade angin dan matahari, tanda-tanda awal menunjukkan bahwa inovasi tahun 2020-an mungkin merupakan ledakan pembangkit listrik "hibrida".
Pembangkit listrik hibrida biasanya menggabungkan pembangkit listrik dengan penyimpanan baterai di lokasi yang sama.Itu sering berarti ladang tenaga surya atau angin dipasangkan dengan baterai skala besar.Bekerja sama, panel surya dan penyimpanan baterai dapat menghasilkan energi terbarukan ketika energi matahari mencapai puncaknya di siang hari dan kemudian melepaskannya sesuai kebutuhan setelah matahari terbenam.
Melihat proyek pembangkit listrik dan penyimpanan dalam jalur pengembangan menawarkan sekilas masa depan tenaga hibrida.
Tim kitadi Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley menemukan hal yang mengejutkan1.400 gigawattdari proyek pembangkit dan penyimpanan yang diusulkan telah diterapkan untuk terhubung ke jaringan – lebih dari gabungan semua pembangkit listrik AS yang ada.Kelompok terbesar sekarang adalah proyek surya, dan lebih dari sepertiga dari proyek tersebut melibatkan penyimpanan baterai surya plus hibrida.
Sementara pembangkit listrik masa depan ini menawarkan banyak manfaat, mereka jugamengajukan pertanyaantentang bagaimana jaringan listrik sebaiknya dioperasikan.
Mengapa hibrida itu panas
Saat angin dan matahari tumbuh, mereka mulai memiliki dampak besar pada jaringan.
Tenaga surya sudahmelebihi 25%pembangkit listrik tahunan di California dan menyebar dengan cepat di negara bagian lain seperti Texas, Florida dan Georgia.Negara bagian "sabuk angin", dari Dakota hingga Texas, telah melihatpenyebaran besar-besaran turbin angin, dengan Iowa sekarang mendapatkan sebagian besar kekuatannya dari angin.
Persentase energi terbarukan yang tinggi ini menimbulkan pertanyaan: Bagaimana kita mengintegrasikan sumber terbarukan yang menghasilkan daya dalam jumlah besar tetapi bervariasi sepanjang hari?
Di situlah penyimpanan masuk. Harga baterai lithium-ion memilikicepat jatuhkarena produksi telah ditingkatkan untuk pasar kendaraan listrik dalam beberapa tahun terakhir.Sementara ada kekhawatiran tentang masa depantantangan rantai pasokan, desain baterai juga kemungkinan akan berkembang.
Kombinasi tenaga surya dan baterai memungkinkan operator pembangkit listrik hibrida untuk menyediakan daya melalui jam-jam yang paling berharga ketika permintaan sangat tinggi, seperti siang hari di musim panas dan malam hari ketika AC menyala tinggi.Baterai juga membantu memperlancar produksi dari tenaga angin dan matahari, menyimpan kelebihan daya yang seharusnya dibatasi, dan mengurangi kemacetan di jaringan.
Hibrida mendominasi pipa proyek
Pada akhir tahun 2020, ada 73 proyek hibrida surya dan 16 angin yang beroperasi di AS, dengan pembangkitan 2,5 gigawatt dan penyimpanan 0,45 gigawatt.
Saat ini, tenaga surya dan hibrida mendominasi jalur pengembangan.Pada akhir tahun 2021, lebih dari675 gigawatt solar yang diusulkanpabrik telah mengajukan persetujuan koneksi jaringan, dengan lebih dari sepertiganya dipasangkan dengan penyimpanan.247 gigawatt ladang angin lainnya sejalan, dengan 19 gigawatt, atau sekitar 8% di antaranya, sebagai hibrida.
Tentu saja, mengajukan sambungan hanyalah salah satu langkah dalam mengembangkan pembangkit listrik.Pengembang juga membutuhkan kesepakatan tanah dan masyarakat, kontrak penjualan, pembiayaan, dan izin.Hanya sekitar satu dari empat pabrik baru yang diusulkan antara 2010 dan 2016 yang beroperasi secara komersial.Tetapi kedalaman minat pada tanaman hibrida menandakan pertumbuhan yang kuat.
Di pasar seperti California, baterai pada dasarnya wajib bagi pengembang surya baru.Karena matahari sering menyumbangmayoritas kekuasaandi pasar siang hari, membangun lebih banyak hanya menambahkan sedikit nilai.Saat ini 95% dari semua kapasitas surya skala besar yang diusulkan di antrean California dilengkapi dengan baterai.
5 pelajaran tentang hibrida dan pertanyaan untuk masa depan
Peluang untuk pertumbuhan hibrida terbarukan jelas besar, tetapi menimbulkan beberapa pertanyaan bahwaGrup kamidi Berkeley Lab telah menyelidiki.
Berikut adalah beberapa dari kamitemuan teratas:
Investasi terbayar di banyak daerah.Kami menemukan bahwa sementara menambahkan baterai ke pembangkit listrik tenaga surya meningkatkan harga, itu juga meningkatkan nilai daya.Menempatkan pembangkit dan penyimpanan di lokasi yang sama dapat memperoleh manfaat dari kredit pajak, penghematan biaya konstruksi, dan fleksibilitas operasional.Melihat potensi pendapatan selama beberapa tahun terakhir, dan dengan bantuan kredit pajak federal, nilai tambah tampaknya membenarkan harga yang lebih tinggi.
Co-location juga berarti pengorbanan.Angin dan matahari bekerja paling baik di tempat yang sumber daya angin dan mataharinya paling kuat, tetapi baterai memberikan nilai tertinggi di mana mereka dapat memberikan manfaat jaringan terbesar, seperti mengurangi kemacetan.Itu berarti ada trade-off saat menentukan lokasi terbaik dengan nilai tertinggi.Kredit pajak federal yang dapat diperoleh hanya ketika baterai ditempatkan bersama dengan solar mungkin mendorong keputusan yang kurang optimal dalam beberapa kasus.
Tidak ada satu kombinasi terbaik.Nilai pabrik hibrida sebagian ditentukan oleh konfigurasi peralatan.Misalnya, ukuran baterai relatif terhadap generator surya dapat menentukan seberapa larut malam pembangkit dapat menyalurkan daya.Tetapi nilai daya malam hari tergantung pada kondisi pasar lokal, yang berubah sepanjang tahun.
Aturan pasar tenaga listrik perlu berkembang.Hibrida dapat berpartisipasi dalam pasar tenaga sebagai satu unit atau sebagai entitas yang terpisah, dengan penawaran solar dan penyimpanan secara independen.Hibrida juga bisa menjadi penjual atau pembeli kekuasaan, atau keduanya.Itu bisa menjadi rumit.Aturan partisipasi pasar untuk hibrida masih terus berkembang, meninggalkan operator pabrik untuk bereksperimen dengan cara mereka menjual layanan mereka.
Hibrida kecil menciptakan peluang baru:Pembangkit listrik hibrida juga bisa berukuran kecil, seperti solar dan baterai di rumah atau bisnis.Sepertihibrida telah menjadi standar di Hawaiikarena tenaga surya memenuhi jaringan.Di California, pelanggan yang mengalami pemadaman listrik untuk mencegah kebakaran hutan semakin menambah penyimpanan ke tata surya mereka.Inihibrida "di belakang meteran"mengajukan pertanyaan tentang bagaimana mereka harus dihargai, dan bagaimana mereka dapat berkontribusi pada operasi jaringan.
Hibrida baru saja dimulai, tetapi lebih banyak lagi yang sedang dalam perjalanan.Diperlukan lebih banyak penelitian tentang teknologi, desain pasar, dan peraturan untuk memastikan harga grid dan grid berkembang bersamanya.
Sementara pertanyaan tetap ada, jelas bahwa hibrida mendefinisikan ulang pembangkit listrik.Dan mereka mungkin membuat ulang sistem tenaga AS dalam prosesnya.
Waktu posting: 23-Jun-2022