Ufafanuzi wa mfumo wa kuhifadhi nishati unaweza kutofautiana?

Jibu fupi ni ndiyo. Na jibu refu pia ni ndio, lakini na nyota kumi na saba zilizoambatanishwa.

Ikiwa umetumia wakati wowote kusoma hati za sera, faili za matumizi, au karatasi za utafiti juu ya uhifadhi wa nishati, labda umegundua kitu kisicho cha kawaida: hakuna anayeonekana kukubaliana juu ya kile kinachozingatiwa kama "mfumo wa kuhifadhi nishati." Tume ya Shirikisho ya Kudhibiti Nishati ina toleo lake. Idara ya Nishati ina toleo lingine. California ina yake. Texas haijali hasa California inafikiria nini. Na mahali fulani katika jarida la kitaaluma, kuna profesa anayebisha kwamba wote wana makosa.

Huu sio uteuzi wa kisemantiki pekee. Jinsi unavyofafanua mfumo wa hifadhi ya nishati huamua ni nani anayehitimu kupokea motisha za kodi, ni miradi gani inaruhusiwa, ni nini kinachoonyeshwa katika takwimu rasmi, na ikiwa usakinishaji wa betri wa kampuni yako unahesabiwa katika viwango vya kwingineko vinavyoweza kutumika tena vya serikali. Mamilioni ya dola hubadilika kwa ufafanuzi huu.

jifunze zaidi

Mtazamo wa udhibiti

Agizo la FERC 841, lililotolewa mwaka wa 2018, lilifungua masoko ya jumla kwa ushiriki wa kuhifadhi nishati. Agizo hilo lilifafanua rasilimali za uhifadhi wa umeme kama rasilimali zinazoweza "kupokea nishati ya umeme kutoka kwa gridi ya taifa na kuihifadhi kwa kudungwa baadaye kwa nishati ya umeme kwenye gridi ya taifa." Rahisi kutosha. Isipokuwa ufafanuzi huu haujumuishi usanidi fulani kimakusudi-kama vile--uhifadhi wa mita ambao haugusi soko la jumla-na kuleta utata kuhusu mifumo mseto.

IRS inachukua mbinu tofauti kabisa. Kwa madhumuni ya Salio la Kodi ya Uwekezaji, cha muhimu ni iwapo kifaa cha kuhifadhi kinatozwa mara nyingi (zaidi ya 80%) kutoka kwa vyanzo vinavyoweza kurejeshwa vinavyostahiki. Teknolojia ya kimwili haiingii kwenye mazungumzo. Betri ya lithiamu-ioni inayochajiwa kutoka kwa paneli za miale ya jua huchukuliwa kwa njia tofauti sana kuliko betri ile ile inayochajiwa kutoka kwenye gridi ya taifa, ingawa zinafanana kiutendaji kiutendaji.

 

Jimbo{0}}kugawanyika kwa kiwango

Tume ya Huduma za Umma ya California hutumia{0}viwango kulingana na uwezo. Mamlaka yao ya ununuzi wa hifadhi ya nishati, iliyoanzishwa chini ya AB 2514, iliweka mahitaji ya chini ya uwezo wa nishati ambayo huduma lazima zitimize. Ufafanuzi huo unajumuisha maji yanayosukumwa, hewa iliyobanwa, betri, flywheels na hifadhi ya mafuta-lakini kwa matibabu tofauti kulingana na mahali ambapo mfumo unaunganishwa kwenye gridi ya taifa.

Mbinu ya New York ni ya muda-kulenga. Ufafanuzi wao wa hifadhi nyingi unahitaji mifumo kutoa angalau saa mbili za kutokwa mfululizo kwa uwezo uliokadiriwa. Hii haijumuishi vipengee vingi vya udhibiti wa marudio ambavyo huzunguka kwa kasi lakini visivyoweza kudumisha pato.

Wakati huo huo, Texas (kwa sababu bila shaka Texas ni tofauti) hailazimishi uhifadhi hata kidogo. ERCOT huchukulia betri kama rasilimali za uzalishaji zilizo na vikwazo fulani vya uendeshaji, bila kuanzisha kitengo tofauti cha ufafanuzi.

Ufafanuzi wa kiufundi dhidi ya utendakazi

Hapa ndipo inapopata fujo kweli.

Wahandisi wana mwelekeo wa kufafanua uhifadhi wa nishati kulingana na jinsi ilivyo: betri za elektroni huhifadhi malipo kupitia athari za kemikali, maduka ya maji yanayosukuma nishati ya uvutano inayoweza kutokea, mifumo ya hewa iliyoshinikizwa huhifadhi shinikizo kwenye mapango ya chini ya ardhi, magurudumu ya kuruka huhifadhi nishati ya kinetiki inayozunguka. Hizi ni fasili{1}kulingana na fizikia. Zege. Inaweza kupimika.

Waendeshaji gridi hujali zaidi juu ya kile hifadhi hufanya. Je, inaweza kupanda haraka? Je, inatoa udhibiti wa mzunguko? Je, inaweza kuendeleza uzalishaji wa kunyoa kilele? Betri ya MW 100 ambayo hutoka kwa dakika 15 inaonekana tofauti sana na betri ya MW 100 ambayo hutoka kwa saa 4, ingawa zinashiriki ukadiriaji sawa wa nguvu.

EIA hukusanya data kwa kutumia mbinu zote mbili-kuripoti uwezo wa nishati ya nameplate katika megawati pamoja na uwezo wa nishati katika urefu wa megawati. Ripoti hii ya pande mbili kwa kweli ni ya busara sana, kwa sababu inanasa mvutano wa kimsingi kati ya nguvu-elekezo na fasili zenye mwelekeo wa nishati{3}}. Lakini bado inaacha kesi fulani za makali bila kutatuliwa.

Swali la hidrojeni

Je! ni hifadhi ya nishati ya hidrojeni?

Kitaalam, ndiyo. Electrolyzers hutumia umeme kugawanya maji ndani ya hidrojeni na oksijeni. Hidrojeni hiyo baadaye inaweza kuunguzwa au kukimbia kupitia seli ya mafuta ili kuzalisha upya umeme. Nishati ndani, iliyohifadhiwa, nishati nje. Hifadhi ya kawaida.

Lakini hidrojeni mara chache huainishwa na betri na hydro pumped katika mifumo ya udhibiti. Ufanisi-wa kwenda na kurudi ni mbaya-labda 30-40% ikilinganishwa na 85-90% ya lithiamu-ion. Mahitaji ya miundombinu ni tofauti kabisa. Kesi za utumiaji mara nyingi huhusisha usafirishaji au malisho ya viwandani badala ya huduma za gridi ya taifa.

Changamoto Kuu ya Uhifadhi wa Nishati ya DOE inajumuisha hidrojeni. Mamlaka ya kuhifadhi California kwa kiasi kikubwa si. Sheria za soko za FERC zinaishughulikia... kwa utata. Teknolojia sawa, ufafanuzi tofauti, kulingana na nani unauliza.

Muda kama sifa inayobainisha

Kitu cha kufurahisha kilifanyika mnamo 2020. Sekta ya hifadhi ilianza{1}}kujipanga kulingana na kategoria za muda:

 

 

01.Nafasi ya-ya muda mfupi

(chini ya saa 4) ilihusishwa na huduma za gridi-udhibiti wa masafa, akiba ya kusokota, uimarishaji wa uwezo. Mifumo hii huzunguka mara kwa mara, wakati mwingine mara kadhaa kila siku.

02.Hifadhi ya muda-ya muda mrefu

(4+ saa, huku kukizingatia zaidi mifumo ya saa 8-12+) ilihusishwa na uhamishaji wa mizigo na ujumuishaji unaoweza kufanywa upya. Baraza la Uhifadhi wa Nishati la Muda Mrefu hata liliibuka kama shirika la utetezi, ambalo linakuambia jambo kuhusu jinsi tasnia inavyotazama mipaka hii ya ufafanuzi.

Watafiti wengine sasa wanatetea aina ya tatu:uhifadhi wa msimu, yenye uwezo wa kuhifadhi nishati kwa wiki au miezi kadhaa. Fikiria hidrojeni inayozalishwa kutokana na uzalishaji wa ziada wa upepo wa majira ya kuchipua na kutumiwa wakati wa mahitaji ya kilele cha majira ya joto. Au hifadhi kubwa za mafuta chini ya ardhi. Aina hii bado haipo kibiashara, lakini ufafanuzi tayari unajadiliwa.

Kwa nini-eneo lako linachanganya kila kitu

Sehemu inayokua kwa kasi-sehemu ya soko la hifadhi ni mifumo mseto-betri zilizooanishwa na nishati ya jua au upepo. Na hizi zinaunda maumivu ya kichwa ya ufafanuzi.

Ikiwa mtambo wa jua wa MW 100 unajumuisha betri ya MW 50, ni kwamba:

Kiwanda cha jua kilicho na uhifadhi?

Jengo la kuhifadhi na kuchaji kwenye tovuti?

Kituo cha mseto mmoja?

Je, ni mali mbili tofauti zinazoweza kushiriki muunganisho?

Jibu ni muhimu kwa foleni za muunganisho, matibabu ya ushuru, uidhinishaji wa uwezo, na zabuni ya soko. Mamlaka tofauti zimefikia hitimisho tofauti.

Agizo la FERC la 2023 lilijaribu kufafanua matibabu ya mseto katika michakato ya muunganisho, lakini utekelezaji unatofautiana kulingana na shirika la usambazaji wa kieneo. Baadhi ya RTO zinahitaji maombi tofauti ya muunganisho wa vijenzi vya hifadhi. Wengine huruhusu matibabu ya umoja. Kaskazini mashariki inafanya kitu tofauti na Kusini-magharibi.

Kufikia mwishoni mwa 2023, takriban 70% ya miradi mipya ya betri katika foleni ya unganishi ya Marekani ilioanishwa na uzalishaji wa nishati ya jua. Mipaka ya ufafanuzi kati ya "kizazi" na "hifadhi" inatia ukungu haraka, na mifumo ya udhibiti haijafikiwa kikamilifu.

Tofauti za kimataifa

Usichukulie kuwa ufafanuzi wa Marekani unatumika kwingine.

Kifurushi cha Nishati Safi cha Umoja wa Ulaya kinachukulia uhifadhi kama aina mahususi ya rasilimali na misimbo yake ya mtandao na sheria za ufikiaji wa soko. Ufafanuzi wao unajumuisha kwa uwazi uwezo-kwa{2}}teknolojia ya gesi ambayo mifumo ya Marekani mara nyingi haijumuishi.

Uchina inaainisha uhifadhi wa nishati chini ya kategoria pana za uwekezaji wa "miundombinu mipya", ikijumuisha mitandao ya 5G, vituo vya data, na malipo ya EV. Mfumo wa ufafanuzi hutumikia malengo ya sera ya viwanda badala ya muundo wa soko au uendeshaji wa gridi ya taifa.

Soko la Kitaifa la Umeme la Australia liliunda kitengo cha "maelekezo mawili" mahususi kwa rasilimali za uhifadhi, na kusisitiza{0}} njia mbili za mtiririko wa umeme. Uundaji huu unatofautiana na mbinu za Marekani ambazo mara nyingi huanza kutoka kwa-miundo ya kati ya kizazi.

Hizi sio tofauti za ukiritimba tu. Hutengeneza ni teknolojia zipi zinazopokea uwekezaji, jinsi kampuni za kimataifa zinavyounda miradi inayovuka-mpaka, na kama ulinganisho wa takwimu kati ya nchi una maana hata.

Tatizo la kipimo

Hili ni jambo ambalo mara chache hujadiliwa: nambari za uwezo unazoona kwenye vichwa vya habari mara nyingi hazilinganishwi.

EIA huripoti uwezo wa kuweka jina-kiwango cha juu zaidi cha ukadiriaji kama ilivyobainishwa na mtengenezaji. Lakini uwezo halisi wa uendeshaji unategemea hali ya joto, hali ya malipo, uharibifu, na hali ya gridi ya taifa. Betri yenye jina la MW 100 inaweza kutoa MW 85-95 katika hali ya kawaida.

Baadhi ya mamlaka huripoti uwezo uliosakinishwa (kilichopo), huku zingine ziripoti uwezo uliounganishwa (kinachounganishwa kwenye gridi ya taifa). Wachache huripoti uwezo mzuri (uliorekebishwa kwa vipengele vya utendaji). Tofauti zinaweza kuwa kubwa.

California inaporipoti MW 5,000 za uwezo wa kuhifadhi na Texas inaripoti MW 3,000, nambari hizo haziwezi kulinganishwa moja kwa moja bila kuelewa mbinu ya msingi ya ufafanuzi. Wachambuzi mara kwa mara hukosea hili.

Ufafanuzi wa biashara na kifedha

Benki, mashirika ya bima na mashirika ya kukadiria mikopo yameunda fasili zao za uhifadhi, mara nyingi zinazoendeshwa na tathmini ya hatari badala ya usahihi wa kiufundi.

Hati za ufadhili kwa kawaida hufafanua uhifadhi kupitia hakikisho za utendakazi na mikondo ya uharibifu badala ya aina ya teknolojia. Mkopeshaji anajali ikiwa betri itadumisha uwezo wa 80% baada ya miaka 10-kemia ni muhimu tu kwani inathiri dhamana hiyo.

Mifumo ya ESG inazidi kujumuisha uhifadhi chini ya kategoria za nishati safi, lakini kwa matibabu tofauti. Baadhi huhesabu gridi-betri zinazochajiwa kama sifuri{2}}isiyotoa uchafu. Nyingine zinahitaji malipo yanayoweza kurejeshwa ili kuhitimu. Mpango wa Malengo ya Kisayansi una mbinu yake.

Hakuna ufafanuzi wowote kati ya hizi za shirika unaolingana kikamilifu na ufafanuzi wa udhibiti, ambao huleta hali za kupendeza wakati mradi ni "hifadhi" kwa madhumuni ya ufadhili lakini kitu kingine kwa madhumuni ya ushuru.

Teknolojia zinazojitokeza, ufafanuzi unaojitokeza

Mifumo ya ufafanuzi iliyopo huchukua kategoria ambazo haziwezi kudumu katika mawasiliano na teknolojia hizi. Vidhibiti vitabadilika. Hatimaye. Pengine si neema.

Kwa hivyo hii inamaanisha nini?

Vidokezo vitatu vya vitendo:

Kwanza, wakati wowote unapoona takwimu za hifadhi, uliza ni ufafanuzi gani unatumika. Nameplate dhidi ya uwezo madhubuti? Ukadiriaji wa nguvu dhidi ya ukadiriaji wa nishati? Ni nini kimejumuishwa na kutengwa? Nambari zisizo na muktadha wa ufafanuzi zinakaribia kutokuwa na maana.

Pili, tambua kwamba utofautishaji wa ufafanuzi sio tu mkanganyiko-unaonyesha vipaumbele tofauti kabisa. Wahandisi wanataka usahihi wa kiufundi. Waendeshaji gridi wanataka uwazi wa uendeshaji. Watunga sera wanataka kategoria zinazoweza kusimamiwa. Taasisi za fedha zinataka vigezo vya benki. Vipaumbele hivi havilingani kwa kawaida.

Tatu, tarajia kuendelea kugawanyika. Soko la hifadhi linakua kwa kasi sana kwa upatanishi wa udhibiti. California itaendelea kufanya mambo ya California. FERC itaendelea kutoa maagizo ambayo mashirika mengine yanatafsiri kwa ubunifu. Mbinu za kimataifa zitatofautiana zaidi.

Swali "mfumo wa kuhifadhi nishati ni nini?" inageuka kuwa hakuna jibu moja. Inasikitisha ikiwa unataka uwazi. Lakini pia ni mwaminifu.