Vir: .energy.gov
Sistemski operaterji prenosa električne energije so odgovorni za prenos energije od njenega vira do odjemalcev na regionalni ali nacionalni ravni. Pred priključitvijo energije iz vira na električno omrežje operaterji izvedejo vrsto študij vpliva, ki ugotovijo, katera nova prenosna oprema ali nadgradnja bo morda potrebna.
Seznami projektov v tem procesu so znani kot "čakalne vrste medsebojnega povezovanja". Vstop v čakalno vrsto za medsebojno povezovanje je le eden od mnogih korakov v procesu razvoja obnovljivih virov energije. Razvijalci projektov morajo imeti tudi dogovore z lastniki zemljišč in skupnostmi, kupci električne energije, dobavitelji opreme in financerji ter bodo morda morali izboljšati svojo lokalno infrastrukturo prenosnega omrežja.
Zdaj obstaja več kot 1300 gigavatov (GW) sončne, vetrne in baterijske zmogljivosti, ki iščejo medomrežno povezavo, vendar se ti projekti soočajo z dolgimi čakalnimi dobami in v mnogih primerih z visokimi stroški za nadgradnjo in povezavo z omrežnim sistemom.
Pomoč pri povezovanju obnovljivih virov energije z omrežjem
Ameriško ministrstvo za energijo (DOE) je sodelovalo z raziskovalnimi skupinami iz Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) in National Renewable Energy Laboratory (NREL), da bi začelo novo pobudo – Interconnection Innovation e- Xchange (i2X). Ta pobuda je zasnovana za pomoč virom čiste energije pri povezovanju z omrežjem, kar bo povečalo splošno zanesljivost omrežja in izboljšalo tržno konkurenco ter dostop do prenosa in distribucije.
Program i2X združuje partnerje pri razvoju rešitev za hitrejše, enostavnejše in pravičnejše medsebojno povezovanje virov čiste energije, hkrati pa povečuje zanesljivost, varnost in odpornost električnega omrežja. To bo doseženo s platformo za vključevanje deležnikov, boljšimi podatki in analizami, razvojem časovnega načrta in tehnično pomočjo.
Cilj programa i2X je:
Rešite ključne težave v zvezi z medomrežnim povezovanjem, kot so pomanjkanje podatkov, pomanjkanje usposobljene delovne sile in administrativne ovire, ki povzročijo neučinkovite postopke povezovanja
Zagotavljanje tehnične pomoči partnerjem za razvoj rešitev za specifične regionalne, državne in lokalne težave medsebojnega povezovanja, pomoč pri povezovanju več čiste energije v omrežje in znižanje stroškov za potrošnike in družine
- Odpravite neenakosti, ki jih povzroča medsebojno povezovanje, v skladu s pobudo Justice40 Bidenove administracije.
Interconnection Innovation e-Xchange (i2X) združuje različne zainteresirane strani, ki sodelujejo pri medsebojnem povezovanju sončne energije, vetrne energije in virov za shranjevanje energije, da bi olajšali vzajemno učenje in izmenjavo znanja ter navdihnili nove ideje in zmogljivosti medsebojnega povezovanja.
Vse večja količina energetskih zmogljivosti išče medsebojno prenosno povezavo
Skupna energetska zmogljivost, ki išče prenosno medsebojno povezavo, se je v zadnjem desetletju dramatično povečala in konec leta 2021 dosegla vrh pri približno 1,4 teravata (TW), kar je več od trenutne proizvodne zmogljivosti ZDA 1,2 TW in cel teravat več od čakalne vrste leta 2010.
"Samo količina zmogljivosti čiste energije v čakalnih vrstah je izjemna," je dejal Joseph Rand, višji znanstveni inženirski sodelavec pri Berkeley Lab. "To nakazuje, da je v teku ogromen prehod, pri čemer imata glavno vlogo sončna energija in shranjevanje."
Ob koncu leta 2021 je solarna energija predstavljala največji delež proizvodnih zmogljivosti v čakalnih vrstah (676 GW), vendar je za medomrežno povezovanje zaprosila tudi znatna vetrna energija (247 GW). Količina zmogljivosti vetrnih elektrarn na morju v čakalnih vrstah (77 GW) predstavlja več kot dvakrat več od cilja Bidnove administracije, ki je 30 GW nameščenih do leta 2030, čeprav se lahko ti predlagani projekti vetrnih elektrarn na morju soočijo z izzivi medsebojnega povezovanja, ki so posledica pomanjkanja obstoječe infrastrukture. Zanimanje razvijalcev za shranjevanje električne energije je v zadnjih letih eksplodiralo, pri čemer se je zmogljivost v čakalnih vrstah v samo enem letu podvojila na 427 GW.
Rand poudarja, da je količina sonca, vetra in shranjevanja v čakalnih vrstah danes približno enaka količini, ki je potrebna za doseganje 80 odstotkov električne energije v ZDA iz virov brez ogljika do leta 2030. Predsednik Biden si je zastavil ambiciozne cilje za ustvarjanje onesnaževanja z ogljikom -prost energetski sektor do leta 2035 in gospodarstvo brez neto emisij najkasneje do leta 2050 za boj proti podnebnim spremembam.
"Trendi v teh čakalnih vrstah za medsebojno povezovanje kažejo, da razvijalci želijo izpolniti to ambicijo, čeprav se lahko soočijo z nekaterimi težavami," je dejal Rand.
To velja tudi za projekte obnovljivih virov energije, ki se povezujejo z lokalnimi distribucijskimi omrežji.
"Nacionalni laboratorij za obnovljivo energijo je navedel, da bi porazdeljena proizvodnja vetrne energije 'za metrom' lahko leta 2035 zagotovila več kot 1400 gigavatov zmogljivosti, če bi bile zahteve glede lokacije in medsebojnega povezovanja poenostavljene," je dejal dr. Robert Wills, član uprave pri Distributed Wind Energy. Association Behind-the-meter porazdeljeni sistemi vetrne energije so priključeni na omrežje na strani odjemalcev in proizvajajo električno energijo, ki jo uporabljajo domovi ali zgradbe na kraju samem. "Trenutno se porazdeljeni inštalaterji vetrnih naprav soočajo s številnimi ovirami pri namestitvi in nimajo možnosti ali poti do rešitve, ko se soočijo s težavami medsebojnega povezovanja. Distributed Wind Energy Association vidi program i2X kot pozitiven način za napredek v tem zelo pomembnem sektorju čiste energije. "
Vse večji izzivi poudarjajo potrebo po izboljšanju procesov
Trenutni stroški in postopki za priključitev na omrežje se ne morejo prilagoditi hitremu naraščanju projektov čiste energije, kar ima za posledico dolge čakalne dobe medsebojnih povezav, veliko projektov, ki se umaknejo iz čakalnih vrst medsebojnih povezav, preden so dokončani, in negotovost za razvijalce projektov.
In z naložbami v čisto energijo v dvostranskem zakonu o infrastrukturi in zakonu o zmanjševanju inflacije se bo čakalni vrsti za integracijo v omrežje pridružilo še več virov čiste energije.
Stopnje črpanja in čakalne dobe v čakalnih vrstah kažejo na vse večje izzive medsebojnega povezovanja in prenosa ter poudarjajo potrebo po izboljšanju institucionalnih procesov. Julija 2021 je Zvezna regulativna komisija za energijo (FERC) izdala napredno obvestilo o predlaganem oblikovanju predpisov, da bi preučila in obravnavala mnoga od teh vprašanj, čemur je aprila 2022 sledilo obvestilo o predlaganem oblikovanju predpisov (NOPR), osredotočeno na načrtovanje prenosa, in drugo NOPR, osredotočeno na o reformah medsebojnega povezovanja generatorjev junija 2022.
V sodelovanju s sodelujočimi organizacijami i2X bodo strokovnjaki iz uradov DOE za tehnologijo vetrne in sončne energije, PNNL, NREL in LBNL razvili 5-letni načrt, ki določa cilje in opredeljuje vrzeli v raziskavah ter merila za uspeh.
Pričakuje se, da bodo ta prizadevanja obveščala in dopolnjevala postopke FERC NOPR in prizadevanja Nacionalnega združenja komisarjev za regulativne storitve za obveščanje in pomoč državnim regulatorjem.
"Imamo potencial, da dosežemo cilj Biden-Harrisove administracije o brezogljičnem električnem omrežju do leta 2035, če strateško izkoristimo naše obstoječe vire obnovljive energije," je dejal Rand. "Podpora dvostranskega zakona o infrastrukturi in zakona o zmanjšanju inflacije, skupaj z ambicioznimi cilji izmenjave i2X, lahko pospeši našo pot v prihodnost čiste energije."
