موردی برای تولید انرژی خورشیدی بیشتر از نیاز ما – کوارتز


انرژی خورشیدی آنقدر ارزان است که مجبوریم خیلی بیشتر از آنچه نیاز داریم ، بسازیم.

این نتیجه گیری شگفت انگیزی بود که مارک پرز ، دانشجوی دکترای مهندسی در دانشگاه کلمبیا در سال 2014 به آن رسید. پرز در تلاش بود ارزان ترین شبکه برق جهان را طراحی کند. وی با استفاده از یک دهه داده ماهواره ای برای محاسبه پتانسیل انرژی خورشیدی در سراسر جهان ، شبکه بهینه را برای تولید بیشترین انرژی با کمترین هزینه طراحی کرد.

پرز دریافت كه تولید بیش از حد مشكلی ندارد. سوخت های تجدیدپذیر برخلاف کارخانه تولید زغال سنگ یا گاز طبیعی رایگان هستند. و خاموش کردن خروجی صفحه خورشیدی می تواند به صورت الکترونیکی در مقایسه با روند گران قیمت چرخش توربین انجام شود. انرژی “هدر دادن” هزینه کمی دارد.

راه حل ، او در پایان نامه دکترای خود استدلال می کند ، به روز رسانی و استفاده از انرژی خورشیدی اضافی برای دوباره پر کردن شبکه است ، به جای ذخیره بیشتر انرژی اضافی یا نگهداری مزارع کوچک خورشیدی در از تولید زیاد پرهیز کنید. از لحاظ تئوریک ، این استراتژی می تواند قیمت برق را تا 75٪ کاهش دهد.

ریچارد پرز ، پدر مارک و یکی از اعضای ارشد دانشگاه آلبانی ، که از آن زمان در تحقیقات پسرش همکاری کرده است ، گفت: “راه حل با کمترین قیمت همیشه منجر به برخی از موارد بروزرسانی می شود.” “شما برای گذراندن شب همیشه به فضای ذخیره سازی نیاز خواهید داشت. شما فقط به کمتر احتیاج دارید. “

پذیرش تولید بیش از حد یک مفهوم خارجی برای مولدهای برق است که دهه ها صرف تراشیدن هر دلار کرده اند تا هزینه های نیروگاه را به مرور زمان بهینه کنند. پس از تنظیم مقررات نظارتی ایالات متحده در دهه 1970 برخی از بازارهای برق ، تولیدکنندگان برق ناگهان خود را در بازار عمده فروشی رقابتی یافتند. هر دلار هزینه شده برای زغال سنگ ، گاز یا نیروگاه هسته ای جدید به معنای افزایش هزینه برق در طول زمان برای پرداخت کل آن بتن و فولاد بود.

خورشیدی این معادله را برعکس کرده است. طبق تحقیقات شرکت تحقیقاتی انرژی Wood Mackenzie ، طی یک دهه گذشته ، قیمت ماژول های خورشیدی بیش از 90 درصد سقوط کرده است. در همین حال ، هزینه ساخت کارخانه های معمولی با زغال سنگ 11 درصد افزایش یافت. پانل های خورشیدی آنقدر ارزان شده اند که هزینه واقعی برق از شبکه های خورشیدی به سمت فولاد و زمین مورد نیاز برای قرار دادن آنها در حال تغییر است. تصور کنید اگر گرانترین قسمت نیروگاه هسته ای سوخت یا راکتور نبود ، بلکه فقط زمینی بود که در آن واقع شده است.

این تغییر به این معنی است که در حال حاضر ارزان تر است ، حتی اگر تولید کنندگان همیشه برق نمی فروشند. با کاهش قیمت پانل ها در دهه آینده ، اقتصاد فقط قویتر خواهد شد.

سال گذشته ، پرزس به طور مشترک مقاله ای را در یک ژورنال مورد بررسی قرار داد انرژی خورشیدی نشان می دهد که ایالات متحده می تواند با استفاده از محدودیت انرژی باد و ذخیره انرژی ، یک شبکه تحت سلطه خورشید را تأمین کند که منبع برق ثابت ، حتی ارزان تر از تولید متعارف امروز را فراهم می کند. قیمت پایین بر ضعف سنتی منابع انرژی تجدیدپذیر غلبه می کند: در صورت ظاهر نشدن خورشید یا باد ، قطع منابع. آنها دریافتند که افزایش سیستم با ضریب سه بهینه است.

چرا این رویکرد در میان برنامه ریزان انرژی گیر نیافته است؟ پرز پیر می گوید: “تفکر اینرسی.” “تا دو سال پیش ، هیچ کس از جعبه بیرون نمی رفت … اما دو سال دیگر ، این امر کاملاً واضح خواهد بود.”

از من پیشی بگیر

شبکه بدون کربن در حال حاضر در 14 ایالت ایالات متحده ، اتحادیه اروپا و چین یک سیاست رسمی است. بهترین راه برای دستیابی به این موضوع همچنان مورد بحث و جدل است.

هنوز توسعه دهندگان خصوصی از اقتصاد جدید انرژی خورشیدی پشت تئوری پرزس آگاه هستند. هر ساله مزارع خورشیدی با ظرفیت بیشتری نسبت به گذشته یا ذخیره سازی ساخته می شوند. راوی منگانی ، رئیس تحقیقات خورشیدی در Wood Mackenzie ، می گوید: هنگامی که سوخت رایگان است و سخت افزار برای تولیدکنندگان ارزان است ، هزینه های سخت افزار و ساخت و ساز با افزایش قابلیت اطمینان و افزایش بهره وری تحت الشعاع قرار می گیرد.

منگانی می گوید: انرژی خورشیدی برای اندازه گیری ذاتی آن خیلی ارزان است. “هزینه ها خیلی سریع در حال کاهش هستند و انتظار می رود طی دهه آینده که توسعه دهندگان در حال ساخت پروژه های بزرگتر خورشیدی هستند ، همچنان کاهش یابد.”

این عدم تطابق ، که به عنوان فاکتور بار اینورتر شناخته می شود ، به این معنی است که اکنون خرپاهای خورشیدی به طور معمول ساخته می شوند تا حداقل 130٪ بیشتر از آنچه می توانند به شبکه بیاورند ، تولید کنند. به عنوان مثال ، یک مزرعه خورشیدی با توانایی تولید 100 مگاوات جریان مستقیم (DC) را می توان با یک اینورتر 80 مگاواتی جفت کرد ، یک دستگاه الکتریکی متصل به شبکه که این انرژی را به برق متناوب (AC) برای تاسیسات تبدیل می کند. بقیه در اوج تولید برش داده می شود یا ذخیره می شود.

نسبت AC / DC حاصل اندازه گیری چگونگی تبدیل تجهیزات خورشیدی “بازسازی” است. یک دهه پیش ، منگانی گفت ، این نسبت های اینورتر ممکن است 1.1 باشد. امروز 1.3 یک قاعده است. و به سرعت در حال افزایش است.

دو پروژه اخیر نشان می دهد که چقدر است. سال گذشته ، 49 مگاوات Tobacco Valley Solar در کانکتیکات کار خود را با نسبت اینورتر 1.84 آغاز کرد (به این معنی که 84٪ بیشتر از برق تولید شبکه برق در تولید شبکه برق تولید می کند). در شمال لس آنجلس ، سال گذشته Eland با ظرفیت 700 متر مربع ظرفیت ذخیره انرژی خورشیدی و باتری Eland دارای 74 درصد ظرفیت بیشتر از ظرفیت تحویل به شبکه است. توسعه دهنده 8 دقیقه ای انرژی خورشیدی ، اکنون در حال برنامه ریزی برای دومین پروژه برای سال 2021 در نوادا است که قادر به تولید برق تقریباً سه برابر بیشتر از رتبه اینورتر آن است (نسبت 2.91).

در پایان ، بعید است که این همه ظرفیت خورشیدی اضافی برای همیشه بدون استفاده بماند. فن آوری های ذخیره انرژی به سرعت در حال تکامل هستند. باتری ها ارزان می شوند. اقتصاد هیدروژن پدیدار می شود که این الکترونهای اضافی را به سوخت مایع تبدیل می کند. بعید به نظر می رسد که یک چیز تغییر کند: هر ساله ، قیمت یک صفحه خورشیدی جدید در تصمیم گیری برای ساخت یک مزرعه خورشیدی حتی از اهمیت کمتری برخوردار خواهد شد.


منبع: mojeshargh.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>