Экологизация электросети с помощью газовых турбин: массовое развертывание хранилищ не требуется для возобновляемых источников, чтобы они играли большую роль «декарбонизации»

«Нет сомнений в том, что было бы лучше иметь больше и лучше хранилище, и разумная долгосрочная стратегия для сети будет иметь гораздо больше хранилища, чем сегодня», — сказал соавтор Дэвид Кейт, профессор прикладной физики Гордона Маккея в Гарвардском университете Джона и Полсона. Школа инженерных и прикладных наук (SEAS) и профессор государственной политики в Гарвардской школе Кеннеди. «Но вам не нужно ждать этого, прежде чем внедрять больше переменных возобновляемых источников энергии».

В параметрическом исследовании, проведенном Китом и аспирантом SEAS Хоссейном Сафеи, спрашивалось: «Какой объем« объемного хранения электроэнергии »- технологий, которые могут хранить электроэнергию в течение нескольких часов за раз, например как гидроаккумуляторы или проточные батареи — это экономически эффективно?Поскольку ветер не всегда дует, а солнце не всегда светит в то время, когда необходима энергия, многие полагают, что технологии накопления в больших объемах необходимы для того, чтобы ветряные турбины и солнечные фермы обеспечивали большую долю спроса на электроэнергию в стране. .Но, по словам Сафаеи, хранение «не единственная стратегия для создания энергосистемы с низким уровнем выбросов углерода». «Низкие капитальные затраты в дополнение к хорошим показателям выбросов делают газовые турбины экономически эффективными кандидатами на снижение выбросов углерода.

Более того, диспетчерские технологии генерации с нулевым выбросом углерода, такие как гидроэнергетика, ядерная энергия и биомасса, могут быть развернуты вместо или в сочетании с периодически возобновляемыми источниками энергии. . "Открытие того факта, что широкое распространение аккумуляторов для хранения в масштабе сети не является предпосылкой для резкого увеличения количества используемой нами возобновляемой энергии, является «хорошей новостью», — сказала Салли М. Бенсон, профессор кафедры энергетических ресурсов и исполнительный директор Глобального отделения Стэнфордского университета. Проект «Климат и энергия». Это связано с тем, что «требуется больше времени и исследований, чтобы снизить стоимость [истории об оптовой электроэнергии] и увеличить производство», — сказал Бенсон, не участвовавший в исследовании.Другой независимый обозреватель, Джей Апт, профессор инженерии и государственной политики и содиректор Центра электроэнергетики Университета Карнеги-Меллона, добавил, что исследование Гарварда ясно показывает, что «затраты на устранение загрязнения от производства электроэнергии являются самыми низкими, когда все — из вышеперечисленных стратегий ".

Кейт и Сафеи надеются, что их анализ будет полезен как для инвестиционных решений RD, так и для направлений государственной политики.«Мы пытаемся выбить заметный политический мем, который гласит, что невозможно выращивать переменные возобновляемые источники энергии без пропорционального увеличения объема хранилищ», — сказал Кейт. «Мы могли бы сократить выбросы углерода в электроэнергетике до менее чем трети от их нынешнего уровня, используя переменные возобновляемые источники энергии с природным газом, чтобы справиться с перебоями, но это потребует от нас дальнейшего развития инфраструктуры передачи электроэнергии».

Кейт добавил: «Существует разрыв между передачей и хранением, если битва за размещение останавливает новую передачу, тогда мы должны увеличить объем хранения».