211service.com
Vindmøller, batteri inkluderet, kan holde strømforsyninger stabile
GE solgte for nylig den første af en ny serie af hybride vindmøller, der leveres med et batteri tilsluttet. Møllens batteri kan lagre, hvad der svarer til mindre end et minut af møllen, der kører ved fuld effekt. Men ved at parre batteriet med avancerede vindprognosealgoritmer, kunne vindmølleparkoperatører garantere en vis mængde effekt i op til en time.
Hybrid vind: GE tester en ny vindmølle udstyret med batteri til at udligne udsving.
Dette kunne gøre integrationen af periodisk vedvarende energi langt lettere og sænke omkostningerne til vindkraft. Faktisk kan selv relativt små batterier fordoble mængden af vedvarende energi, som elnettet kan håndtere.
De sande omkostninger ved vedvarende energi vil til en vis grad afhænge af, hvor meget energilagring der er behov for (se Bedre computermodeller nødvendige for megavindmølleparker). Der har været megen opmærksomhed på, hvordan man udvikler ekstremt billige batterier, der gør det muligt for eksempel at opbevare vindkraft om natten til brug, når det er nødvendigt i løbet af dagen. Men afhængigt af, hvor hurtigt de vedvarende energikilder bliver implementeret og arten af vind- og solressourcerne i forskellige områder, vil sådanne store batterier ofte ikke være nødvendige i årtier. Små og mere overkommelige batterier kan gøre det muligt at bruge vedvarende energi til en stor del af strømmen på nettet.
GE er ikke alene om at erkende, at selv små mængder energilagring kan have stor indflydelse. Et af de største problemer med vedvarende energi er, at den hastighed, hvormed den kan stige og falde – når skyer skjuler solen eller vinden falder – kan være langt hurtigere, end konventionelle kraftværker kan ændre deres output for at kompensere for. Men selv små batterier kan reagere på disse ændringer næsten øjeblikkeligt.
Når der er relativt lidt vedvarende energi på et elnet, kan udsving i forsyningen let absorberes uden batterilager. I takt med at andelen af vedvarende energi stiger, vil eksisterende metoder til at håndtere variabilitet dog have sværere ved at følge med, hvilket kan føre til spændingsproblemer på nettet eller endda strømafbrydelser. Det præcise tidspunkt, hvor vedvarende energi bliver et problem, afhænger af en række faktorer. Men i mange tilfælde kan vedvarende energi udgøre omkring 20 procent af netkapaciteten uden at skabe problemer.
I visse tilfælde kunne det være så enkelt at øge denne grænse til 30 til 40 procent som at tilføje 15 minutters batteriopbevaring til vindmølleparker, siger Richard Fioravanti , vicepræsident for lagringsapplikationer på DNV KEMA , et energirådgivningsfirma. Hvis batterier kan kompensere for skiftende effektniveauer fra en vindmøllepark i 15 minutter, kan de give netoperatører tid til at øge (eller sænke) strøm fra konventionelle kraftværker. Det er en fantastisk måde at katalysere større mængder af vedvarende energi, siger han.
Breeze backup: Et batteri til lagring af vindkraft er anbragt i denne struktur, som er placeret i bunden af en vindmølle.
Ifølge GE behøver du ikke opbevare 15 minutters strøm for at garantere strømudgangen i 15 minutter. For en 2,5 megawatt turbine ville det kræve et 625 kilowatt-timers batteri. Hvis du har gode vindprognosealgoritmer, er kun 25 kilowatt-timers lagring - sammenlignelig med et batteri i et elektrisk køretøj - nok til at garantere strømudgang i 15 til 60 minutter, siger Keith Longtin, general manager for GE's vindproduktlinje.
GE bruger proprietære algoritmer til at forudsige sine vindmøllers udgangseffekt med en høj grad af nøjagtighed. Så bruger den batteriet til at kompensere for forskellene mellem dets forudsigelse og faktiske udgangseffekt. Hvis vindmøllen genererer for lidt strøm, kan et hurtigt 50-kilowatt boost være nok til at matche prognosen.
GE har ikke givet et præcist tal, men siger, at det er en lille brøkdel af de millioner af dollars, hver turbine koster. Batterier af samme størrelse til elbiler koster et godt stykke under $20.000.
Batteriet kan betale sig selv på en række måder, såsom at reducere gebyrer, som nogle forsyningsselskaber opkræver vindmølleparksejere og generere indtægter, selv når vinden ikke blæser. Det kunne også levere indtægtsgenererende tjenester til nettet, som at levere strømudbrud, når det er nødvendigt.
De sande omkostninger ved vedvarende energi bør også tage højde for omkostningerne ved at have konventionelle kraftværker klar til at stige. Det kan være omkring en cent per kilowatt-time, ifølge ét skøn . (Det er en væsentlig stigning - til reference forventes nye naturgasanlæg i USA at generere elektricitet til 6,5 cent pr. kilowatt i gennemsnit i løbet af deres levetid.)
Haresh Kamath , programleder for energilagring ved Electric Power Research Institute , siger, at i nogle områder vil 15 minutters energilagring ikke være nok - for eksempel hvor misforholdet mellem efterspørgsel og vedvarende energiproduktion eller mængden af variation i den vedvarende energi er for stor.
At opnå 100 procent vedvarende energi ville kræve timers batteriopbevaring og langt billigere og bedre batterier, end vi kan bygge nu. Hvad mere er, kan der være store sæsonbestemte variationer i vedvarende energiproduktion. Mørke vintre og dvale om sommeren ville ikke kræve timer, men dage, uger eller endda måneders opbevaring. (Andre former for energilagring og langdistancetransmissionsledninger til at forbinde vidt spredte vindmølleparker vil også hjælpe - se En løsning til solenergiintermittens og supernet.)
Men det vil være muligt at nå relativt høje niveauer af vedvarende energi med en lille mængde batteribackup, hvilket giver tid til at udvikle nye batteriteknologier. Men selv i høje udviklingstempo vil der gå årtier, før vedvarende energi de fleste steder overstiger 40 procent af produktionskapaciteten.