Переменная возобновляемая энергия

Класс возобновляемых источников энергии

Солнечная электростанция Andasol мощностью 150 МВт — это коммерческая параболоцилиндрическая солнечная тепловая электростанция в Испании . На станции Andasol используются резервуары с расплавленной солью для хранения солнечной энергии, чтобы она могла продолжать вырабатывать электроэнергию даже после захода солнца. ^[1]

Сети с высоким уровнем проникновения возобновляемых источников энергии, как правило, нуждаются в более гибкой генерации, а не в генерации базовой нагрузки ^[2]

Переменные возобновляемые источники энергии ( ПВИЭ ) или прерывистые возобновляемые источники энергии ( ПВИЭ ) — это возобновляемые источники энергии , которые не подлежат диспетчеризации из-за их непостоянной природы, такие как энергия ветра и солнца , в отличие от контролируемых возобновляемых источников энергии, таких как плотинные гидроэлектростанции или биоэнергия , или относительно постоянных источников, таких как геотермальная энергия.

Использование небольших объемов прерывистой мощности не оказывает существенного влияния на работу сети . Использование больших объемов прерывистой мощности может потребовать модернизации или даже перепроектирования инфраструктуры сети. ^{[3] [4]}

Варианты поглощения больших долей переменной энергии в сеть включают использование хранения , улучшенную взаимосвязь между различными переменными источниками для сглаживания поставок, использование управляемых источников энергии, таких как гидроэлектроэнергия, и наличие избыточных мощностей, чтобы производить достаточно энергии даже при менее благоприятной погоде. Больше связей между энергетическим сектором и строительством, транспортом и промышленным сектором также могут помочь. ^{[5] : 55}

Предыстория и терминология

Проникновение прерывистых возобновляемых источников энергии в большинство электросетей невелико: в 2021 году мировая выработка электроэнергии составила 7% от ветроэнергетики и 4% от солнечной. ^[6] Однако в 2021 году Дания, Люксембург и Уругвай выработали более 40% своей электроэнергии за счет ветра и солнца. ^[6] Характеристики переменных возобновляемых источников энергии включают их непредсказуемость, изменчивость и низкие эксплуатационные расходы. ^[7] Они, наряду с возобновляемыми источниками энергии, которые обычно являются асинхронными генераторами, представляют собой проблему для операторов сетей , которые должны убедиться, что предложение и спрос соответствуют друг другу. Решения включают хранение энергии , реагирование на спрос , наличие избыточных мощностей и объединение секторов . ^[8] Меньшие изолированные сети могут быть менее терпимы к высоким уровням проникновения. ^{[3] [9]}

Соответствие спроса на электроэнергию поставкам не является проблемой, характерной только для прерывистых источников питания. Существующие электросети уже содержат элементы неопределенности, включая внезапные и большие изменения спроса и непредвиденные отказы электростанций. Хотя электросети уже спроектированы так, чтобы иметь некоторую мощность сверх прогнозируемого пикового спроса для решения этих проблем, могут потребоваться значительные обновления для размещения больших объемов прерывистой энергии. ^[10]

Несколько ключевых терминов полезны для понимания проблемы прерывистых источников питания. Эти термины не стандартизированы, и могут использоваться вариации. Большинство из этих терминов применимы также к традиционным электростанциям.

• Прерывистость или изменчивость — это степень, в которой источник питания колеблется. Это имеет два аспекта: предсказуемая изменчивость, такая как цикл день-ночь, и непредсказуемая часть (несовершенное локальное прогнозирование погоды). ^[11] Термин прерывистый может использоваться для обозначения непредсказуемой части, а переменный — для обозначения предсказуемой части. ^[12]
• Диспетчеризация — это способность данного источника питания быстро увеличивать и уменьшать выход по требованию. Эта концепция отличается от прерывистости; диспетчеризация — это один из нескольких способов, с помощью которых операторы системы согласовывают поставку (выход генератора) с системным спросом (техническими нагрузками). ^[13]
• Проникновение — это количество электроэнергии, вырабатываемой из определенного источника, в процентах от годового потребления. ^[14]
• Номинальная мощность или паспортная мощность — это теоретическая мощность, зарегистрированная органами власти для классификации устройства. Для непостоянных источников энергии , таких как ветер и солнце, паспортная мощность — это мощность источника в идеальных условиях, таких как максимальный полезный ветер или высокое солнце в ясный летний день.
• Коэффициент мощности , средний коэффициент мощности или коэффициент нагрузки — это отношение фактической выработки электроэнергии за определенный период времени, обычно за год, к фактической выработке за этот период времени. По сути, это отношение между тем, сколько электроэнергии произвела установка, и тем, сколько электроэнергии установка произвела бы, если бы работала на своей паспортной мощности в течение всего периода времени.
• Гарантированная мощность или гарантированная мощность «гарантируется поставщиком как доступная в любое время в течение периода, охватываемого обязательством». ^[15]
• Кредит мощности : количество обычной (диспетчерской) генерируемой мощности, которая может быть потенциально удалена из системы с сохранением надежности, обычно выражается в процентах от номинальной мощности. ^{[16] [ необходим пример ] [ необходимы пояснения ]}
• Предсказуемость или предсказуемость – это то, насколько точно оператор может предвидеть генерацию: ^[17] например, приливная мощность меняется вместе с приливами, но ее можно полностью предсказать, поскольку орбиту Луны можно точно предсказать, а улучшенные прогнозы погоды могут сделать ветровую энергию более предсказуемой. ^[18]

Источники

Плотинные гидроэлектростанции, биомасса и геотермальная энергия являются управляемыми, поскольку каждая из них имеет запас потенциальной энергии; ветряные и солнечные электростанции без накопителей могут быть уменьшены (ограничены), но не управляемы.

Энергия ветра

Прогноз на день вперед и фактическая мощность ветра

Операторы сетей используют прогнозирование на день вперед, чтобы определить, какой из доступных источников энергии использовать на следующий день, а прогноз погоды используется для прогнозирования вероятной доступной мощности ветра и солнечной энергии. Хотя прогнозы ветроэнергетики использовались в оперативном порядке в течение десятилетий, с 2019 года ^{[обновлять]}МЭА организует международное сотрудничество для дальнейшего повышения их точности. ^[19]

Ежемесячная выработка ветровой электростанции Erie Shores за двухлетний период

Ветряная электростанция в Муппандале , Тамилнад , Индия

Энергия, генерируемая ветром, является переменным ресурсом, и количество электроэнергии, вырабатываемой в любой момент времени данным заводом, будет зависеть от скорости ветра, плотности воздуха и характеристик турбины, среди прочих факторов. Если скорость ветра слишком низкая, то ветряные турбины не смогут производить электричество, а если она слишком высокая, то турбины придется отключить, чтобы избежать повреждений. В то время как выходная мощность одной турбины может сильно и быстро меняться в зависимости от местных скоростей ветра, по мере того, как все больше турбин подключаются на все больших и больших площадях, средняя выходная мощность становится менее изменчивой. ^[10]

• Прерывистость: регионы, меньшие, чем синоптический масштаб , менее 1000 км в длину, размером со среднюю страну, имеют в основном одинаковую погоду и, следовательно, примерно одинаковую мощность ветра, если только местные условия не благоприятствуют особым ветрам. Некоторые исследования показывают, что ветряные электростанции, разбросанные по географически разнообразной территории, в целом редко прекращают выработку электроэнергии. ^{[20] [21]} Это редко случается в небольших регионах с однородной географией, таких как Ирландия, ^{[22] [23] [24]} Шотландия ^[25] и Дания, где есть несколько дней в году с небольшой мощностью ветра. ^[26]
• Коэффициент использования мощности: Ветроэнергетика обычно имеет годовой коэффициент использования мощности 25–50%, при этом морской ветер превосходит наземный ветер. ^[27]
• Диспетчеризация: поскольку энергия ветра сама по себе не поддается диспетчеризации, ветряные электростанции иногда строятся с накопителями. ^{[28] [29]}
• Кредит мощности: При низком уровне проникновения кредит мощности ветра примерно такой же, как и коэффициент мощности. По мере того, как концентрация энергии ветра в сети растет, процент кредита мощности падает. ^{[30] [31]}
• Изменчивость: зависит от местоположения. ^[32] Морские бризы гораздо более постоянны, чем береговые бризы. ^[10] Сезонная изменчивость может снизить производительность на 50%. ^[33]
• Надежность : Ветряная электростанция имеет высокую техническую надежность, когда дует ветер. То есть, выход в любой момент времени будет меняться только постепенно из-за падающих скоростей ветра или штормов, что требует отключения. Типичная ветряная электростанция вряд ли будет отключена менее чем за полчаса в экстремальных случаях, тогда как электростанция эквивалентного размера может полностью выйти из строя мгновенно и без предупреждения. Полное отключение ветряных турбин можно предсказать с помощью прогнозирования погоды. Средняя доступность ветряной турбины составляет 98%, и когда турбина выходит из строя или отключается для обслуживания, это влияет только на небольшой процент от выхода большой ветряной электростанции. ^[34]
• Предсказуемость: Хотя ветер изменчив, он также предсказуем в краткосрочной перспективе. Существует 80% вероятность того, что выход ветра изменится менее чем на 10% в течение часа и 40% вероятность того, что он изменится на 10% или более в течение 5 часов. ^[35]

Поскольку энергия ветра генерируется большим количеством небольших генераторов, отдельные сбои не оказывают большого влияния на электросети. Эта особенность ветра называется устойчивостью. ^[36]

Солнечная энергия

Ежедневная выработка солнечной энергии в парке AT&T в Сан-Франциско

Сезонные колебания производительности солнечных панелей в парке AT&T в Сан-Франциско

Прерывистость по своей сути влияет на солнечную энергию , поскольку производство возобновляемой электроэнергии из солнечных источников зависит от количества солнечного света в данном месте и времени. Солнечная выработка меняется в течение дня и в зависимости от сезона и зависит от пыли, тумана, облачности, мороза или снега. Многие из сезонных факторов довольно предсказуемы, и некоторые солнечные тепловые системы используют накопление тепла для производства электроэнергии в течение всего дня. ^[37]

• Изменчивость: При отсутствии системы хранения энергии солнечная энергия не вырабатывается ночью, мало в плохую погоду и меняется в зависимости от сезона. Во многих странах солнечная энергия вырабатывается в основном в сезоны с низкой ветровой доступностью и наоборот. ^[38]
• Коэффициент мощности. Стандартные фотоэлектрические солнечные батареи имеют среднегодовой коэффициент мощности 10-20%, ^[39], но панели, которые двигаются и следуют за солнцем, имеют коэффициент мощности до 30%. ^[40] Тепловая солнечная параболическая желоба с накопителем 56%. ^[41] Тепловая солнечная электростанция башни с накопителем 73%. ^[41]

Блюдо Стерлинг

Влияние прерывистости солнечной электроэнергии будет зависеть от соотношения генерации и спроса. Например, солнечные тепловые электростанции, такие как Nevada Solar One, в некоторой степени соответствуют пиковым летним нагрузкам в районах со значительными потребностями в охлаждении, таких как юго-запад США. Системы хранения тепловой энергии, такие как небольшая испанская Gemasolar Thermosolar Plant, могут улучшить соответствие между поставками солнечной энергии и местным потреблением. Улучшенный коэффициент мощности с использованием теплового хранения представляет собой снижение максимальной мощности и продлевает общее время, в течение которого система генерирует электроэнергию. ^{[42] [43] [44]}

Русловая гидроэлектроэнергия

Во многих странах новые крупные плотины больше не строятся из-за воздействия водохранилищ на окружающую среду . Продолжается строительство проектов русловых рек . ^[45] Отсутствие водохранилища приводит как к сезонным, так и к годовым колебаниям в выработке электроэнергии.

Приливная энергия

Типы приливов и отливов

Приливная энергия является наиболее предсказуемой из всех переменных возобновляемых источников энергии. Приливы меняются дважды в день, но они никогда не бывают прерывистыми, напротив, они полностью надежны. ^[46]

Энергия волн

Волны в основном создаются ветром, поэтому мощность, доступная от волн, имеет тенденцию следовать за мощностью, доступной от ветра, но из-за массы воды она менее изменчива, чем мощность ветра. Мощность ветра пропорциональна кубу скорости ветра, в то время как мощность волн пропорциональна квадрату высоты волны. ^{[47] [48] [49]}

Решения для их интеграции

Энергия солнечного света или другой возобновляемой энергии преобразуется в потенциальную энергию для хранения в таких устройствах, как электрические батареи. Сохраненная потенциальная энергия затем преобразуется в электричество, которое добавляется в электросеть, даже если исходный источник энергии недоступен.

Смещенная диспетчерская генерация может быть угольной, газовой, биомассовой, ядерной, геотермальной или гидроаккумулирующей. ^{[ требуется цитата ] [ требуется разъяснение ]} Вместо того, чтобы запускать и останавливать ядерную или геотермальную, дешевле использовать их в качестве постоянной базовой нагрузки . Любая энергия, вырабатываемая сверх спроса, может заменить топливо для отопления, быть преобразована в хранилище или продана в другую сеть. Биотопливо и обычную гидроэнергию можно сохранить на потом, когда прерывистые источники не будут вырабатывать энергию. Некоторые прогнозируют, что «почти гарантированная» возобновляемая энергия (батареи с солнечными и/или ветровыми батареями) будет дешевле существующей ядерной к концу 2020-х годов: поэтому они говорят, что базовая нагрузка не понадобится. ^[50]

Альтернативы сжиганию угля и природного газа, которые производят меньше парниковых газов , могут в конечном итоге сделать ископаемое топливо бесполезным активом , который остается в земле. Высокоинтегрированные сети отдают предпочтение гибкости и производительности, а не стоимости, что приводит к большему количеству установок, которые работают меньше часов и имеют более низкие коэффициенты мощности . ^[51]

Все источники электроэнергии имеют некоторую степень изменчивости, как и модели спроса, которые регулярно приводят к большим колебаниям в количестве электроэнергии, которое поставщики подают в сеть. Везде, где это возможно, процедуры эксплуатации сети разрабатываются для соответствия спроса и предложения на высоком уровне надежности, а инструменты для влияния на спрос и предложение хорошо развиты. Внедрение больших объемов высокоизменчивой генерации электроэнергии может потребовать изменений в существующих процедурах и дополнительных инвестиций.

Мощность надежного возобновляемого источника питания может быть удовлетворена за счет использования резервной или дополнительной инфраструктуры и технологий , использующих смешанные возобновляемые источники энергии для производства электроэнергии сверх прерывистого среднего значения , которое может использоваться для удовлетворения регулярных и непредвиденных потребностей в поставках. ^[52] Кроме того, хранение энергии для восполнения дефицита прерывистости или для чрезвычайных ситуаций может быть частью надежного источника питания.

На практике, поскольку выходная мощность ветра меняется, частично загруженные обычные электростанции, которые уже присутствуют для обеспечения реагирования и резерва, корректируют свою мощность для компенсации. В то время как низкие проникновения прерывистой мощности могут использовать существующие уровни реагирования и вращающегося резерва, более крупные общие изменения на более высоких уровнях проникновения потребуют дополнительных резервов или других средств компенсации.

Оперативный резерв

Все управляемые сети уже имеют существующие операционные и «вращающиеся» резервы для компенсации существующих неопределенностей в энергосистеме. Добавление прерывистых ресурсов, таких как ветер, не требует 100% «резервирования», поскольку операционные резервы и требования к балансировке рассчитываются на общесистемной основе, а не привязаны к конкретной генерирующей установке.

Некоторые газовые или гидроэлектростанции частично загружены, а затем контролируются для изменения по мере изменения спроса или для замены быстро потерянной генерации. Способность изменяться по мере изменения спроса называется «реакцией». Способность быстро заменить потерянную генерацию, как правило, в течение времени от 30 секунд до 30 минут, называется «вращающимся резервом».

Обычно тепловые электростанции, работающие в качестве пиковых, будут менее эффективны, чем если бы они работали в качестве базовой нагрузки . Гидроэлектростанции с аккумулирующей способностью, такие как традиционная конфигурация плотины, могут работать в качестве базовых или пиковых электростанций.

Сети могут заключать контракты на сетевые аккумуляторные установки , которые обеспечивают немедленно доступную электроэнергию в течение часа или около того, что дает время для запуска других генераторов в случае отказа и значительно снижает объем требуемого вращающегося резерва. ^{[53] [54]}

Реагирование на спрос

Реакция на спрос — это изменение потребления энергии для лучшего согласования с предложением. Она может принимать форму отключения нагрузок или поглощения дополнительной энергии для исправления дисбаланса спроса и предложения. В американских, британских и французских системах широко созданы стимулы для использования этих систем, такие как выгодные тарифы или помощь в покрытии капитальных затрат, побуждающие потребителей с большими нагрузками отключать их, когда есть нехватка мощности, или, наоборот, увеличивать нагрузку, когда есть избыток.

Определенные типы управления нагрузкой позволяют энергетической компании отключать нагрузку удаленно, если мощности недостаточно. Во Франции крупные пользователи, такие как CERN, сокращают потребление энергии в соответствии с требованиями Системного оператора - EDF в рамках поощрения тарифа EJP. ^{[55] [56]}

Управление спросом на электроэнергию относится к стимулам для корректировки использования электроэнергии, таким как более высокие тарифы в часы пик. Изменение цен на электроэнергию в реальном времени может побудить пользователей корректировать использование, чтобы воспользоваться периодами, когда электроэнергия доступна дешево, и избежать периодов, когда она более дефицитна и дорога. ^[57] Некоторые нагрузки, такие как опреснительные установки, электрические котлы и промышленные холодильные установки, способны хранить свою продукцию (воду и тепло). В нескольких работах также сделан вывод о том, что нагрузки по майнингу биткойнов снизят сокращение , хеджируют риск цен на электроэнергию , стабилизируют сеть, увеличат прибыльность электростанций, работающих на возобновляемых источниках энергии , и, следовательно, ускорят переход к устойчивой энергетике . ^{[58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65]} Но другие утверждают, что майнинг биткойнов никогда не сможет быть устойчивым. ^[66]

Мгновенное снижение спроса. Большинство крупных систем также имеют категорию нагрузок, которые мгновенно отключаются при дефиците генерации, по какому-то взаимовыгодному контракту. Это может дать мгновенное снижение или увеличение нагрузки.

Хранилище

Строительство соляных резервуаров, которые обеспечивают эффективное хранение тепловой энергии ^[67], так что выход может быть предоставлен после захода солнца, и выход может быть запланирован для удовлетворения потребностей спроса. ^[68] 280 МВт станция Solana Generating Station спроектирована для обеспечения шести часов хранения энергии. Это позволяет станции вырабатывать около 38 процентов своей номинальной мощности в течение года. ^[69]

Кривая обучения литий-ионных аккумуляторов: цена аккумуляторов снизилась на 97% за три десятилетия.

В периоды низкой нагрузки, когда недиспетчерская выработка ветра и солнца может быть высокой, стабильность сети требует снижения выработки различных диспетчерских генерирующих источников или даже увеличения контролируемых нагрузок, возможно, путем использования накопления энергии для временного сдвига выработки на периоды более высокого спроса. Такие механизмы могут включать:

Гидроэлектроэнергия с гидроаккумулированием является наиболее распространенной из существующих технологий и может существенно улучшить экономику ветроэнергетики. Наличие гидроэлектростанций, подходящих для хранения, будет варьироваться от сети к сети. Типичная эффективность кругового цикла составляет 80%. ^{[10] [70]}

Традиционный литий-ионный тип является наиболее распространенным типом, используемым для хранения в масштабах сети по состоянию на 2020 год ^{[обновлять]}. ^[71] Перезаряжаемые проточные батареи могут служить в качестве быстродействующего накопителя большой емкости. ^[13] Водород может быть создан путем электролиза и сохранен для последующего использования. ^[72]

Системы хранения энергии на основе маховика имеют некоторые преимущества перед химическими батареями. Наряду со значительной прочностью, которая позволяет им часто циклироваться без заметного сокращения срока службы, они также имеют очень быструю реакцию и скорость нарастания. Они могут переходить от полной разрядки к полной зарядке в течение нескольких секунд. ^[73] Они могут быть изготовлены из нетоксичных и экологически чистых материалов, легко поддающихся вторичной переработке после окончания срока службы. ^[74]

Тепловое хранилище энергии хранит тепло. Сохраненное тепло может использоваться напрямую для нужд отопления или преобразовываться в электричество. В контексте ТЭЦ тепловое хранилище может служить функциональным хранилищем электроэнергии при сравнительно низких затратах. Хранение льда Кондиционирование воздуха Лед может храниться межсезонно и может использоваться как источник кондиционирования воздуха в периоды высокого спроса. Современные системы должны хранить лед только в течение нескольких часов, но они хорошо развиты.

Хранение электроэнергии приводит к некоторой потере энергии, поскольку хранение и извлечение не являются абсолютно эффективными. Хранение также требует капиталовложений и места для складских помещений.

Географическое разнообразие и взаимодополняющие технологии

Пять дней почасовой выработки пяти ветряных электростанций в Онтарио

Изменчивость производства от одной ветряной турбины может быть высокой. Объединение любого дополнительного количества турбин, например, в ветряную электростанцию, приводит к более низкой статистической вариации, пока корреляция между выходом каждой турбины несовершенна, а корреляции всегда несовершенны из-за расстояния между каждой турбиной. Аналогично, географически удаленные ветряные турбины или ветряные электростанции имеют более низкие корреляции, что снижает общую изменчивость. Поскольку энергия ветра зависит от погодных систем, существует предел выгоды этого географического разнообразия для любой энергосистемы. ^[75]

Несколько ветровых электростанций, разбросанных по обширной географической территории и объединенных в сетку, производят электроэнергию более постоянно и с меньшей изменчивостью, чем более мелкие установки. Мощность ветра можно предсказать с некоторой степенью уверенности, используя прогнозы погоды, особенно от большого количества турбин/ферм. Ожидается, что способность предсказывать мощность ветра будет увеличиваться со временем по мере сбора данных, особенно от новых объектов. ^[75]

Электроэнергия, произведенная из солнечной энергии, как правило, уравновешивает колеблющиеся поставки, произведенные ветром. Обычно ветрено ночью и в облачную или штормовую погоду, а в ясные дни с меньшим ветром больше солнца. ^[76] Кроме того, ветровая энергия часто имеет пик в зимний сезон, тогда как солнечная энергия имеет пик в летний сезон; сочетание ветра и солнца снижает потребность в резервной мощности. ^[77]

• В некоторых местах спрос на электроэнергию может иметь высокую корреляцию с выработкой ветра, ^{[ необходима ссылка ]} особенно в местах, где низкие температуры стимулируют потребление электроэнергии, поскольку холодный воздух плотнее и несет больше энергии.
• Допустимое проникновение может быть увеличено за счет дальнейших инвестиций в резервную генерацию. Например, в некоторые дни можно производить 80% прерывистого ветра, а во многие безветренные дни заменять 80% диспетчерируемой энергии, такой как природный газ, биомасса и гидроэнергия.
• Районы с существующим высоким уровнем гидроэлектрогенерации могут наращивать или снижать ее, чтобы включить значительные объемы ветра. Норвегия , Бразилия и Манитоба имеют высокий уровень гидроэлектрогенерации, Квебек производит более 90% своей электроэнергии за счет гидроэнергетики, а Hydro-Québec является крупнейшим производителем гидроэлектроэнергии в мире. Тихоокеанский северо-запад США был определен как еще один регион, где ветровая энергия хорошо дополняется существующей гидроэнергетикой. ^[78] Емкость хранения на гидроэнергетических объектах будет ограничена размером водохранилища, а также экологическими и другими соображениями.

Международное подключение к сети

Часто бывает целесообразно экспортировать энергию в соседние сети в периоды избытка и импортировать энергию при необходимости. Такая практика распространена в Европе ^[79] и между США и Канадой. ^[80] Интеграция с другими сетями может снизить эффективную концентрацию переменной мощности: например, высокое проникновение VRE в Дании в контексте немецких/голландских/ скандинавских сетей , с которыми она имеет взаимосвязи, значительно ниже в пропорции к общей системе. Гидроэлектроэнергия, которая компенсирует изменчивость, может использоваться в разных странах. ^[81]

Возможно, придется существенно модернизировать пропускную способность инфраструктуры передачи электроэнергии для поддержки планов экспорта/импорта. Часть энергии теряется при передаче. Экономическая ценность экспорта переменной мощности зависит отчасти от способности экспортирующей сети поставлять импортирующей сети полезную электроэнергию в полезное время по привлекательной цене.

Секторное соединение

Спрос и генерация могут быть лучше согласованы, когда такие секторы, как мобильность, тепло и газ, связаны с энергосистемой. Например, ожидается, что рынок электромобилей станет крупнейшим источником емкости для хранения. Это может быть более дорогим вариантом, подходящим для высокого проникновения переменных возобновляемых источников энергии по сравнению с другими источниками гибкости. ^[82] Международное энергетическое агентство утверждает, что объединение секторов необходимо для компенсации несоответствия между сезонным спросом и предложением. ^[83]

Электромобили можно заряжать в периоды низкого спроса и высокого производства, а в некоторых местах отправлять электроэнергию обратно из автомобиля в сеть . ^{[84] [85]}

Проникновение

Проникновение относится к доле первичного источника энергии (PE) в системе электроснабжения, выраженной в процентах. ^[14] Существует несколько методов расчета, дающих различные проникновения. Проникновение можно рассчитать либо как: ^[86]

1. номинальная мощность (установленная мощность) источника PE, деленная на пиковую нагрузку в электроэнергетической системе; или
2. номинальная мощность (установленная мощность) источника ПЭ, деленная на общую мощность электроэнергетической системы; или
3. электрическая энергия, вырабатываемая источником ПЭ за определенный период, деленная на потребность электроэнергетической системы за этот период.

Уровень проникновения непостоянных переменных источников имеет значение по следующим причинам:

• Энергосистемы со значительными объемами управляемых гидроаккумулирующих станций, гидроэлектростанций с водохранилищами или прудами или других пиковых электростанций, таких как электростанции, работающие на природном газе, способны легче справляться с колебаниями, вызванными прерывистым питанием. ^[87]
• Относительно небольшие электроэнергетические системы без прочной взаимосвязи (например, удаленные острова) могут сохранить некоторые существующие дизельные генераторы, но потребляющие меньше топлива, ^[88] для обеспечения гибкости ^[89] до тех пор, пока более чистые источники энергии или хранилища, такие как гидроаккумулирующие электростанции или аккумуляторы, не станут экономически эффективными. ^[90]

В начале 2020-х годов ветер и солнце вырабатывают 10% мировой электроэнергии, ^[91] но поставки в диапазоне проникновения 40-55% уже реализованы в нескольких системах, ^[6] а в Великобритании к 2030 году планируется достичь более 65%. ^{[92] [93]}

Не существует общепринятого максимального уровня проникновения, поскольку способность каждой системы компенсировать перебои различается, а сами системы со временем будут меняться. Обсуждение приемлемых или неприемлемых показателей проникновения следует рассматривать и использовать с осторожностью, поскольку релевантность или значимость будут в значительной степени зависеть от местных факторов, структуры и управления сетью, а также от существующих мощностей генерации.

Для большинства систем по всему миру существующие уровни проникновения значительно ниже практических или теоретических максимумов. ^[86]

Максимальные пределы проникновения

Максимальное проникновение комбинированной ветровой и солнечной энергии оценивается примерно в 70–90 % без региональной агрегации, управления спросом или хранения; и до 94 % при 12 часах хранения. ^[94] Экономическая эффективность и соображения стоимости, скорее всего, будут доминировать в качестве критических факторов; технические решения могут позволить рассмотреть более высокие уровни проникновения в будущем, особенно если соображения стоимости являются вторичными.

Экономические последствия изменчивости

Оценки стоимости ветровой и солнечной энергии могут включать оценки «внешних» затрат на изменчивость ветра и солнца или ограничиваться стоимостью производства. Все электростанции имеют затраты, которые отделены от себестоимости производства, включая, например, стоимость любой необходимой пропускной способности или резервной мощности на случай потери генерирующей мощности. Многие типы генерации, особенно полученные из ископаемого топлива, будут иметь внешние издержки, такие как загрязнение, выбросы парниковых газов и разрушение среды обитания , которые, как правило, напрямую не учитываются.

Масштаб экономических последствий обсуждается и будет варьироваться в зависимости от местоположения, но ожидается, что он будет расти с более высокими уровнями проникновения. При низких уровнях проникновения такие расходы, как эксплуатационные резервы и балансировочные расходы, считаются незначительными.

Прерывистость может привести к дополнительным расходам, которые отличаются или имеют иную величину, чем для традиционных типов генерации. Они могут включать:

• Мощность передачи: мощность передачи может быть дороже, чем для ядерной и угольной генерирующей мощности из-за более низких коэффициентов нагрузки. Мощность передачи, как правило, будет определяться прогнозируемым пиковым выходом, но средняя мощность для ветра будет значительно ниже, что увеличит стоимость за единицу фактически переданной энергии. Однако затраты на передачу составляют малую долю от общих затрат на энергию. ^[95]
• Дополнительный рабочий резерв: если дополнительный ветер и солнце не соответствуют моделям спроса, может потребоваться дополнительный рабочий резерв по сравнению с другими типами генерации, однако это не приводит к более высоким капитальным затратам на дополнительные установки, поскольку это просто существующие установки, работающие на низкой мощности - вращающийся резерв. Вопреки утверждениям, что весь ветер должен поддерживаться равным количеством "резервной мощности", прерывистые генераторы вносят вклад в базовую мощность "до тех пор, пока есть некоторая вероятность выхода в пиковые периоды". Резервная мощность не приписывается отдельным генераторам, поскольку резервный или рабочий резерв "имеют значение только на системном уровне". ^[96]
• Расходы на балансировку: для поддержания стабильности сети могут возникнуть некоторые дополнительные расходы на балансировку нагрузки со спросом. Хотя улучшения балансировки сети могут быть дорогостоящими, они могут привести к долгосрочной экономии. ^{[97] [98] [99] [100]}

Во многих странах для многих типов переменной возобновляемой энергии правительство время от времени приглашает компании подавать запечатанные заявки на строительство определенной мощности солнечной энергии для подключения к определенным электрическим подстанциям. Принимая самую низкую заявку, правительство обязуется покупать по этой цене за кВт·ч в течение фиксированного количества лет или до определенного общего объема энергии. Это обеспечивает инвесторам уверенность в отношении крайне нестабильных оптовых цен на электроэнергию. ^{[101] [102] [103]} Однако они все еще могут рисковать волатильностью обменного курса, если они заняли в иностранной валюте. ^[104]

Примеры по странам

Великобритания

Оператор британской электроэнергетической системы заявил, что сможет работать с нулевым уровнем выбросов углерода к 2025 году, когда будет достаточно возобновляемой генерации, и может стать углеродно-отрицательным к 2033 году. ^[105] Компания, National Grid Electricity System Operator, заявляет, что новые продукты и услуги помогут снизить общую стоимость эксплуатации системы. ^[106]

Германия

В странах со значительным количеством возобновляемой энергии солнечная энергия вызывает падение цен около полудня каждый день. Производство фотоэлектрических систем следует за более высоким спросом в эти часы. На изображениях ниже показаны две недели в 2022 году в Германии, где доля возобновляемой энергии составляет более 40%. ^[107] Цены также падают каждую ночь и выходные из-за низкого спроса. В часы без фотоэлектрических систем и ветроэнергетики цены на электроэнергию растут. Это может привести к корректировкам со стороны спроса. В то время как промышленность зависит от почасовых цен, большинство частных домохозяйств по-прежнему платят фиксированный тариф. С помощью интеллектуальных счетчиков частные потребители также могут быть мотивированы, например, загружать электромобиль, когда доступно достаточно возобновляемой энергии, а цены низкие.

Управляемая гибкость в производстве электроэнергии необходима для поддержки переменных источников энергии. Немецкий пример показывает, что гидроаккумулирующие установки, газовые электростанции и каменный уголь быстро вступают в игру. Лигнит меняется ежедневно. Атомная энергия и биомасса теоретически могут адаптироваться в определенной степени. Однако в этом случае стимулы все еще кажутся недостаточно высокими.

Смотрите также

• Энергетический портал

• Электростанция комбинированного цикла на водороде
• Стоимость электроэнергии по источнику
• Энергетическая безопасность и возобновляемые технологии
• Тепловой насос с использованием геотермального источника
• Список электростанций с накоплением энергии
• Спред Spark : расчет стоимости резервного копирования

Ссылки

1. Картлидж, Эдвин (18.11.2011). «Сбережения на черный день». Science . 334 (6058): 922–924. Bibcode :2011Sci...334..922C. doi :10.1126/science.334.6058.922. ISSN  0036-8075. PMID  22096185.
2. «Гибкая эксплуатация электростанции для обеспечения высокого уровня проникновения возобновляемой энергии». IESR . 2022-06-15 . Получено 2022-11-21 .
3. "All Island Grid Study" (PDF) . Департамент коммуникаций, энергетики и природных ресурсов . Январь 2008 г. стр. 3–5, 15. Архивировано из оригинала (PDF) 2009-03-18 . Получено 2008-10-15 .
4. "Исследование воздействия Carbon Trust и DTI на сеть возобновляемых источников энергии" (PDF) . Carbon Trust и Министерство торговли и промышленности Великобритании . Январь 2004 г. [заказано в июне 2003 г.]. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-09-19 . Получено 2009-04-22 .
5. МГЭИК: Изменение климата 2022, Смягчение последствий изменения климата, Резюме для политиков (PDF) . ipecac.ch (Отчет). Межправительственная группа экспертов по изменению климата. 4 апреля 2022 г. Архивировано из оригинала (PDF) 2022-08-07 . Получено 2004-04-22 .
6. "Обзор мировой электроэнергетики 2022". Ember . 2022-03-29 . Получено 2022-03-31 .
7. Рисс, Дженни; Миллиган, Майкл (май 2015 г.). «Проектирование рынков электроэнергии для высокого проникновения переменных возобновляемых источников энергии». WIREs Energy and Environment . 4 (3): 279–289. Bibcode : 2015WIREE...4..279R. doi : 10.1002/wene.137. ISSN  2041-8396. S2CID  167079952.
8. Sinsel, Simon R.; Riemke, Rhea L.; Hoffmann, Volker H. (2020-01-01). «Проблемы и технологии решений для интеграции переменных возобновляемых источников энергии — обзор». Возобновляемая энергия . 145 : 2271–2285. Bibcode : 2020REne..145.2271S. doi : 10.1016/j.renene.2019.06.147. hdl : 20.500.11850/373407 . ISSN  0960-1481. S2CID  198480155.
9. Czisch, Gregor; Gregor Giebel. "Realisable Scenarios for a Future Electricity Supply Based 100% on Renewable Energies" (PDF) . Institute for Electrical Engineering – Efficient Energy Conversion University of Kassel, Germany и Risø National Laboratory, Technical University of Denmark . Архивировано из оригинала (PDF) 2014-07-01 . Получено 2008-10-15 .
10. "Изменчивость ветроэнергетики и других возобновляемых источников энергии: варианты и стратегии управления" (PDF) . МЭА . 2005 . Получено 15 октября 2008 г. .
11. Виден, Йоаким; Карпман, Николь (1 апреля 2015 г.). «Оценка изменчивости и прогнозирование возобновляемых источников энергии: обзор солнечных, ветровых, волновых и приливных ресурсов». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 44 : 356–375. Bibcode : 2015RSERv..44..356W. doi : 10.1016/j.rser.2014.12.019. ISSN  1364-0321.
12. Pommeret, Aude; Schubert, Katheline (2019). «Энергетический переход с переменной и прерывистой генерацией возобновляемой электроэнергии». Серия рабочих документов Cesifo . Рабочий документ CESifo. 7442 : 2.
13. Kuntz, Mark T.; Justin Dawe (2005). "возобновляемый. перезаряжаемый. замечательный". VRB Power Systems . Машиностроение. Архивировано из оригинала 2009-01-15 . Получено 2008-10-20 .
14. Международное энергетическое агентство Целевая группа по ветроэнергетике, «Проектирование и эксплуатация энергосистем с большим количеством ветроэнергии» Архивировано 25 октября 2007 г. на конференции Wayback Machine в Оклахоме. Презентация, октябрь 2006 г.
15. "firm power". www.ecowho.com . Получено 2021-02-10 .
16. Гибель, Грегор. "Wind Powers Has a Capacity Credit" (PDF) . Национальная лаборатория Рисё . Архивировано из оригинала (PDF) 2009-03-18 . Получено 2008-10-16 .
17. Суше, Даниэль; Жанте, Адриен; Элгози, Томас; Джел, Захари (2020). «Определение и количественная оценка прерывистости в энергетическом секторе». Energies . 13 (13): 3366. doi : 10.3390/en13133366 .
18. "Volatile but predictable: Forecasting renewable energy generation". Clean Energy Wire . 2016-08-15 . Получено 2021-02-10 .
19. "IEA wind task 36". Прогнозирование ветра IEA . Получено 25.07.2019 .
20. «Сила множественности: соединение ветровых электростанций может сделать источник энергии более надежным и дешевым». 21.11.2007.
21. Арчер, CL; Якобсон, MZ (2007). «Поставка базовой мощности и снижение требований к передаче путем соединения ветряных электростанций» (PDF) . Журнал прикладной метеорологии и климатологии . 46 (11): 1701–1717. Bibcode :2007JApMC..46.1701A. CiteSeerX 10.1.1.475.4620 . doi :10.1175/2007JAMC1538.1. 
22. Дэвид Дж. К. Маккей. «Устойчивая энергетика — без горячего воздуха. Колебания и хранение».
23. Анджей Струпчевский. «Czy w Polsce wiatr wystarczy zamiast elektrowni атомович?» [Может ли в Польше заменить ядерную энергию ветром?] (на польском языке). Atom.edu.pl. Архивировано из оригинала 4 сентября 2011 г. Проверено 26 ноября 2009 г.
24. Diesendorf, Mark (август 2007 г.). "The Base-Load Fallacy" (PDF) . Institute of Environmental Studies . www.energyscience.org.au. Архивировано из оригинала (PDF) 2008-07-08 . Получено 2008-10-18 .
25. "Анализ ветрогенерации в Великобритании" 2011
26. Шарман, Хью (май 2005 г.). «Почему ветроэнергетика работает для Дании». Труды Института инженеров-строителей — Гражданское строительство . 158 (2): 66–72. doi :10.1680/cien.2005.158.2.66.
27. "Среднегодовые коэффициенты мощности по технологиям, 2018 г. – Диаграммы – Данные и статистика". МЭА . Получено 10.02.2021 .
28. «Как управляемый ветер становится реальностью в США». www.greentechmedia.com . Получено 10 августа 2020 г.
29. "51 МВт-ч ванадиевая проточная аккумуляторная система заказана для ветряной электростанции на севере Японии". Новости о хранении энергии . 20 июля 2020 г. Получено 10 августа 2020 г.
30. "Blowing Away the Myths" (PDF) . Британская ассоциация ветроэнергетики . Февраль 2005 г. Архивировано из оригинала (PDF) 2007-07-10 . Получено 2008-10-16 .
31. Nedic, Dusko; Anser Shakoor; Goran Strbac; Mary Black; Jim Watson; Catherine Mitchell (июль 2005 г.). "Оценка безопасности будущих сценариев электроснабжения Великобритании" (PDF) . Центр исследований изменения климата имени Тиндаля . Архивировано из оригинала (PDF) 11 января 2007 г. . Получено 20 октября 2008 г.
32. Junling Huang; Xi Lu; Michael B. McElroy (2014). «Метеорологически определенные пределы снижения изменчивости выходов от сопряженной системы ветряных электростанций в центральной части США» (PDF) . Возобновляемая энергия . 62 : 331–340. Bibcode :2014REne...62..331H. doi :10.1016/j.renene.2013.07.022. S2CID  3527948.
33. [1] Грэм Синден (1 декабря 2005 г.). «Характеристики ветровых ресурсов Великобритании» стр. 4
34. Надежность ветряных турбин ^{[ постоянная мертвая ссылка ] [ мертвая ссылка ]}
35. "Основы интеграции ветровых систем". Архивировано из оригинала 7 июня 2012 г.
36. "renewable is doable A Smarter Energy Plan for Ontario (brochure version)" (PDF) . Институт PEMBINA . Август 2007 г. Архивировано из оригинала (PDF) 27-08-2008 . Получено 17-10-2008 .
37. Gemasolar, energía non stop Архивировано 2013-02-06 в Wayback Machine на испанском языке 26 октября 2011 г.
38. Jurasz, J.; Canales, FA; Kies, A.; Guezgouz, M.; Beluco, A. (2020-01-01). «Обзор взаимодополняемости возобновляемых источников энергии: концепция, метрики, применение и будущие направления исследований». Солнечная энергия . 195 : 703–724. arXiv : 1904.01667 . Bibcode : 2020SoEn..195..703J. doi : 10.1016/j.solener.2019.11.087 . ISSN  0038-092X.
39. "Среднегодовые коэффициенты мощности по технологиям, 2018 г. – Диаграммы – Данные и статистика". МЭА . Получено 10.02.2021 .
40. World Energy Perspective (PDF) (Отчет). Всемирный энергетический совет. 2013. С. 21.
41. "Резюме: Оценка стоимости и производительности солнечной технологии параболического желоба и башенной электростанции" (PDF) . Национальная лаборатория возобновляемой энергии . Октябрь 2003 . Получено 2016-11-07 .
42. Испания — пионеры в области подключенной к сети солнечной тепловой электростанции на башне, стр. 3. Получено 19 декабря 2008 г.
43. Миллс, Дэвид; Роберт Г. Морган (июль 2008 г.). «Экономика на солнечной энергии: как солнечная тепловая энергия может заменить уголь, газ и нефть». RenewableEnergyWorld.com . Получено 17 октября 2008 г.
44. "Solar Air Cooling". Интеграция возобновляемой энергии на фермах . Март 2008. Архивировано из оригинала 2011-07-06 . Получено 2008-10-17 .
45. «Описание проекта – Keeyask Hydropower Limited Partnership». 10 февраля 2011 г.
46. "Энергетические ресурсы: Приливная энергия". www.darvill.clara.net . Получено 2022-03-31 .
47. "Ветер и волны". Архивировано из оригинала 2012-09-13 . Получено 2012-06-04 .
48. "Сравнение изменчивости данных о скорости ветра и высоте волн" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2012-06-17 . Получено 2012-06-04 .
49. "Савенков, М. 2009 "Об усеченном распределении Вейбулла и его полезности при оценке теоретического коэффициента мощности потенциальных ветровых (или волновых) энергетических объектов", University Journal of Engineering and Technology, т. 1, № 1, стр. 21-25" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 22-02-2015 . Получено 30-11-2014 .
50. Харви, Джордж (28.06.2022). «Нам не нужна мощность базовой нагрузки». CleanTechnica . Получено 21.11.2022 .
51. Майкл Г. Ричард: Смерть из-за «коэффициента мощности»: так ли в конечном итоге выигрывают ветряная и солнечная энергетика?, 2015-10-06
52. "Солнечная энергия и хранение энергии: идеальное сочетание - испытание хранения энергии". RenewableEnergyWorld.com . Получено 2011-03-08 .
53. "Емкость аккумуляторных батарей в Великобритании может достичь 70% роста в 2019 году по мере развития бизнес-моделей". Портал солнечной энергии . 13 июня 2019 г.
54. "Британское аккумуляторное хранилище достигло отметки в 1 ГВт, поскольку новые приложения продолжают расти". Solar Power Portal . 2 апреля 2020 г.
55. Эндрюс, Дэйв (24 мая 2009 г.). «Как ЦЕРН поощряется не заниматься атомным или кварковым расщеплением в периоды высокого спроса и низкой доступности электростанций [sic] с помощью тарифа EJP».- Выдержка из информационного бюллетеня ЦЕРНа с указанием времени переключения нагрузок, бюллетень 46. Архивировано 04.04.2008 на Wayback Machine
56. http://www.claverton-energy.com/download/42/ описание тарифа EJP Архивировано 8 декабря 2008 г. на Wayback Machine
57. "2005 Integrated Energy Policy Report". California Energy Commission. 21 ноября 2005 г. Архивировано из оригинала 2019-06-01 . Получено 2006-04-21 .
58. Фриджен, Гилберт; Кёрнер, Марк-Фабиан; Уолтерс, Штеффен; Вайбельцаль, Мартин (2021-03-09). «Not All Doom and Gloom: How Energy-Intensive and Temporally Flexible Data Center Applications May Actually Promote Renewable Energy Sources». Business & Information Systems Engineering . 63 (3): 243–256. doi : 10.1007/s12599-021-00686-z . hdl : 10419/287421 . ISSN  2363-7005. S2CID  233664180. Чтобы получить применимые знания, в этой статье оценивается разработанная модель с помощью двух вариантов использования с реальными данными, а именно вычислительных экземпляров AWS для обучения алгоритмов машинного обучения и майнинга биткойнов в качестве соответствующих приложений ЦОД. Результаты показывают, что в обоих случаях чистая приведенная стоимость ИЭС по сравнению с отдельной электростанцией ВИЭ увеличивается, что может привести к продвижению электростанций ВИЭ.
59. Роудс, Джошуа. «Является ли биткоин изначально плохим для окружающей среды?». Forbes . Получено 16 января 2022 г. Добыча и транзакции криптовалют, таких как биткоин, действительно представляют собой проблемы с энергопотреблением и выбросами, но новые исследования показывают, что существуют возможные пути смягчения некоторых из этих проблем, если майнеры криптовалют будут готовы работать таким образом, чтобы дополнять внедрение более низкоуглеродной энергии.
60. "Зеленый биткоин не обязательно должен быть оксюмороном". news.bloomberglaw.com . Получено 16.01.2022 . Один из способов инвестирования в биткоин, который оказывает положительное влияние на возобновляемую энергию, — это поощрение майнинга вблизи ветровых или солнечных электростанций. Это обеспечивает потребителя для энергии, которую в противном случае пришлось бы передавать или хранить, экономя деньги и углерод.
61. Моффит, Тим (01.06.2021). «За пределами подъема и спада: зарождающаяся экономика чистой энергии в Вайоминге». В настоящее время проекты находятся в стадии разработки, но проблема перепроизводства ветра продолжает существовать. Используя перепроизводство ветра для майнинга биткоинов, Вайоминг имеет возможность перераспределить глобальный хэшрейт, мотивировать майнеров биткоинов переносить свою деятельность в Вайоминг и в результате стимулировать рост рабочих мест. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
62. Ренни, Элли (2021-11-07). «Изменение климата и легитимность биткоина». Рочестер, Нью-Йорк. doi : 10.2139/ssrn.3961105. S2CID  244155800. SSRN  3961105. В ответ на эти давления и события некоторые майнеры предоставляют услуги и инновации, которые могут помочь жизнеспособности инфраструктур чистой энергии для поставщиков энергии и за ее пределами, включая индустрию данных и вычислений. В статье делается вывод, что если биткоин потеряет легитимность как средство сбережения, это может привести к потере возможностей для ускорения устойчивых энергетических инфраструктур и рынков. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
63. Эйд, Билал; Ислам, Мд Рабиул; Шах, Ракибуззаман; Нахид, Абдулла-Ал; Кузани, Аббас З.; Махмуд, М.А. Парвез (2021-11-01). «Повышение прибыльности фотоэлектрических установок за счет использования нагрузки майнинга на основе криптовалюты». Труды IEEE по прикладной сверхпроводимости . 31 (8): 1–5. Bibcode : 2021ITAS...3196503E. doi : 10.1109/TASC.2021.3096503. hdl : 20.500.11782/2513 . ISSN  1558-2515. S2CID  237245955. В настоящее время фотоэлектрические (PV) электростанции, подключенные к сети, бурно развиваются. Основной проблемой, с которой сталкиваются при развертывании фотоэлектрических электростанций, является непостоянство, которое приводит к нестабильности сети. [...] В этой статье исследуется использование специализированной нагрузки — установки для майнинга криптовалют — для создания дополнительной ценности для владельца станции и повышения рентабельности инвестиций в проект. [...] Разработанная стратегия способна поддерживать прибыльность на максимально высоком уровне во время колебаний в сети майнинга.
64. Бастиан-Пинту, Карлос Л.; Араужо, Фелипе В. де С.; Брандао, Луис Э.; Гомеш, Леонардо Л. (2021-03-01). «Хеджирование инвестиций в возобновляемую энергетику с помощью майнинга биткойнов». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики . 138 : 110520. Bibcode : 2021RSERv.13810520B. doi : 10.1016/j.rser.2020.110520. ISSN  1364-0321. S2CID  228861639. Ветряные электростанции могут хеджировать риск цен на электроэнергию, инвестируя в майнинг биткойнов. [...] Эти выводы, которые также могут быть применены к другим возобновляемым источникам энергии, могут представлять интерес как для производителя энергии, так и для системного регулятора, поскольку они создают стимул для ранних инвестиций в устойчивые и возобновляемые источники энергии.
65. Шан, Руи; Сан, Яоцзинь (2019-08-07). «Майнинг биткойнов для сокращения сокращения возобновляемых источников энергии: пример Caiso». Рочестер, Нью-Йорк. doi : 10.2139/ssrn.3436872. S2CID  219382864. SSRN  3436872. Огромный спрос на энергию от майнинга биткойнов является значительным бременем для достижения климатической повестки дня, а стоимость энергии является основной статьей эксплуатационных расходов. С другой стороны, при высоком уровне проникновения возобновляемых ресурсов сеть сокращается из соображений надежности, что снижает как экономические, так и экологические выгоды от возобновляемых источников энергии. Размещение машин для майнинга биткойнов на электростанциях с возобновляемыми источниками энергии может смягчить обе проблемы. {{cite journal}}: Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
66. «Могут ли возобновляемые источники энергии сделать майнинг криптовалют более экологичным? | Sifted». sifted.eu . 16 июня 2022 г. . Получено 27.06.2022 .
67. Райт, Мэтью; Херпс, Патрик; и др. Устойчивая энергетика Австралии: План стационарной энергетики с нулевым выбросом углерода в Австралии, Институт энергетических исследований, Мельбурнский университет , октябрь 2010 г., стр. 33. Получено с веб-сайта BeyondZeroEmissions.org.
68. Инновации в области концентрации тепловой солнечной энергии (CSP), веб-сайт RenewableEnergyFocus.com.
69. Солана: 10 фактов, которые вы не знали о концентрированной солнечной электростанции возле Гила-Бенд
70. Бенитес, Пабло К.; Лилианна Э. Драгулеску; Г. Корнелис Ван Кутен (февраль 2006 г.). «Экономика ветроэнергетики с хранением энергии». Исследовательская группа по анализу экономики и политики ресурсов (REPA) . Экономический факультет, Университет Виктории . Получено 20 октября 2008 г.
71. «Часто задаваемые вопросы о сетевых аккумуляторных батареях» (PDF) .
72. "Глобальная гонка за производство водорода на шельфе". BBC News . 2021-02-12 . Получено 2021-02-12 .
73. "Механическое хранение энергии". Архивировано из оригинала 2022-02-19 . Получено 2022-02-19 .
74. "Кинетическое хранение энергии". Архивировано из оригинала 2022-02-19 . Получено 2022-02-19 .
75. Junling Huang; Michael B. McElroy (2014). «Метеорологически определенные пределы снижения изменчивости выходов от сопряженной системы ветряных электростанций в центральной части США» (PDF) . Возобновляемая энергия . 62 : 331–340. Bibcode :2014REne...62..331H. doi :10.1016/j.renene.2013.07.022. S2CID  3527948.
76. Ловинс, Эмори; Л. Хантер Ловинс (ноябрь 1983 г.). "Хрупкость отечественной энергетики" (PDF) . The Atlantic . Архивировано из оригинала (PDF) 25 июня 2008 г. . Получено 20 октября 2008 г. .
77. Nyenah, Emmanuel; Sterl, Sebastian; Thiery, Wim (2022). «Pieces of a Puzzle: Solar-Wetro power synergies on seasony and day timescales, agility to great worldwide» (Файлы для скачивания). Environmental Research Communications . 4 (5): 055011. Bibcode : 2022ERCom...4e5011N. doi : 10.1088/2515-7620/ac71fb . S2CID  249227821.
78. Харден, Блейн (21.03.2007). «Воздух, вода — мощные партнеры на северо-западе». The Washington Post . ISSN  0190-8286 . Получено 08.08.2023 .
79. ИЮНЬ, МЫ (2022-01-27). "Европейская суперсеть: решение энергетических проблем ЕС • Взгляд на Европу". Взгляд на Европу (на французском) . Получено 2022-03-31 .
80. "США и Канада расширяют сотрудничество в области чистой энергии". IHS Markit . 2021-06-30 . Получено 2022-03-31 .
81. "Как Норвегия стала крупнейшим экспортером электроэнергии в Европе". Power Technology . 2021-04-19 . Получено 2022-03-31 .
82. IRENA (2018). Гибкость энергосистемы для энергетического перехода, часть 1: обзор для политиков (PDF) . Абу-Даби: Международное агентство по возобновляемым источникам энергии. стр. 25, 42. ISBN 978-92-9260-089-1.
83. "Системная интеграция возобновляемых источников энергии – Темы". МЭА . Получено 2021-05-21 .
84. «Является ли технология Vehicle-to-Grid ключом к ускорению революции чистой энергии?». Журнал POWER . 2020-11-09 . Получено 2021-02-12 .
85. "Британские власти города Ноттингем используют технологию Vehicle-to-Grid (V2G) и Интернет вещей для оптимизации зарядки электромобилей". Traffic Technology Today . 2021-01-18 . Получено 2021-02-12 .
86. Гросс, Роберт; Хептонстолл, Филип; Андерсон, Деннис; Грин, Тим; Лич, Мэтью; Ски, Джим (март 2006 г.). Стоимость и последствия перемежаемости (PDF) . UK Energy Research Council. ISBN 978-1-903144-04-6. Архивировано из оригинала (PDF) 2009-03-18 . Получено 2010-07-22 .
87. http://repa.econ.uvic.ca/publications/Working%20Paper%202006-02.pdf ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
88. Шумаис, Мохамед; Мохамед, Ибрагим. «ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ НЕБЕЗОПАСНОСТИ НА МАЛЫХ ОСТРОВАХ: СЛУЧАЙ МАЛЬДИВ» (PDF) .
89. "Трансформация энергосистем малых островов". /publications/2019/Jan/Transforming-small-island-power-systems . 27 января 2019 г. Получено 08.09.2020 г.
90. "Проливая свет на умный остров". MAN Energy Solutions . Получено 2020-09-08 .
91. «Ветер и солнце производят рекордные 10% электроэнергии в мире, но нужны более быстрые изменения, предупреждают ученые» . www.independent.co.uk . 13 августа 2020 г. Архивировано из оригинала 2022-08-11 . Получено 2020-09-08 .
92. Ltd, Renews (2020-08-11). «Британию призвали достичь 65% возобновляемых источников энергии к 2030 году». reNEWS - Новости о возобновляемой энергии . Получено 2020-09-08 .
93. "Великобритания планирует утроить солнечную и более чем учетверить офшорную ветровую энергетику". OilPrice.com . Получено 31.03.2022 .
94. Тонг, Дэн; Фарнем, Дэвид Дж.; Дуань, Лэй; Чжан, Цян; Льюис, Натан С.; Калдейра, Кен; Дэвис, Стивен Дж. (2021-10-22). «Геофизические ограничения надежности солнечной и ветровой энергетики во всем мире». Nature Communications . 12 (1): 6146. Bibcode :2021NatCo..12.6146T. doi :10.1038/s41467-021-26355-z. ISSN  2041-1723. PMC 8536784 . PMID  34686663. 
95. http://www.claverton-energy.com/what-is-the-cost-per-kwh-of-bulk-transmission-national-grid-in-the-uk-note-this-excludes-distribution-costs.html Стоимость передачи электроэнергии за кВтч передачи / Национальная энергосистема Великобритании (обратите внимание, что сюда не включены расходы на распределение)
96. http://www.ukerc.ac.uk/component/option,com_docman/task,doc_download/gid,550/ Архивировано 06.07.2007 в Wayback Machine Стоимость и последствия перебоев в подаче электроэнергии, Совет по энергетическим исследованиям Великобритании, март 2006 г.
97. Welle (www.dw.com), Deutsche. "Ускорит ли война энергетический переход? | DW | 04.03.2022". DW.COM . Получено 31.03.2022 .
98. Морзе, Ричард; Сальваторе, Сара; Слусаревич, Джоанна Х.; Кохан, Дэниел С. (14.03.2022). «Могут ли ветер и солнце заменить уголь в Техасе?». Возобновляемые источники энергии: ветер, вода и солнце . 9 (1): 1. Bibcode : 2022RWWS....9....1M. doi : 10.1186/s40807-022-00069-2 . ISSN  2198-994X. S2CID  247454828.
99. Веттер, Дэвид. «5 новых отчетов показывают, что ветровая и солнечная энергия могут парализовать Путина, обеспечить достижение климатических целей». Forbes . Получено 31.03.2022 .
100. "Ускорение интеграции сетей". www.usaid.gov . 2022-02-17 . Получено 2022-03-31 . Модернизация сетей сокращает среднесрочное и долгосрочное сокращение, стагнацию крупномасштабного развертывания возобновляемой энергии, снижает долгосрочные затраты и позволяет использовать новые бизнес-модели, такие как электромобили (EV), агрегация, управление спросом и распределенные энергетические ресурсы. Она также способствует региональной координации рынка и интеграции энергосистем, что может разблокировать миллиарды долларов доходов от электроэнергии за счет трансграничной торговли.
101. ES, Tetra Tech; заказ, Inc в рамках задачи USAID по расширению использования возобновляемых источников энергии (2021-07-28). "Набор инструментов для аукционов по возобновляемым источникам энергии | Энергия | Агентство США по международному развитию". www.usaid.gov . Получено 19 мая 2022 г.
102. "Фид-ин тарифы против обратных аукционов: установление правильных ставок субсидий для солнечной энергетики". Development Asia . 2021-11-10 . Получено 2022-05-19 .
103. "Правительство ускоряет переход на недорогую возобновляемую энергию". GOV.UK . Получено 2022-05-19 .
104. «Валютный риск — скрытый фактор, препятствующий реализации солнечного проекта». www.greentechmedia.com . Получено 19 мая 2022 г.
105. Эмброуз, Джиллиан (27.07.2020). «Выбросы углерода в электросетях Великобритании могут стать отрицательными к 2033 году, заявляет National Grid». The Guardian . ISSN  0261-3077 . Получено 03.11.2020 .
106. "Нулевой выброс углерода в электроэнергетической системе Великобритании к 2025 году | National Grid ESO". www.nationalgrideso.com . Получено 09.07.2019 .
107. "Возобновляемые источники энергии в цифрах". Umweltbundesamt (Немецкое агентство по охране окружающей среды). 11 июня 2013 г. Получено 25 октября 2022 г.

Дальнейшее чтение

• Sivaram, Varun (2018). Укрощение Солнца: Инновации для Обуздания Солнечной Энергии и Питания Планеты . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 978-0-262-03768-6.

Внешние ссылки

• Интеграция ветроэнергетики в сеть Архивировано 10 мая 2012 г. на Wayback Machine