Timing en plaatsing van wind- en zonne-energiefaciliteiten zijn cruciale factoren voor elektriciteitsleveranciers in Texas die hun output jongleren met andere bronnen om een ​​evenwichtige stroom van energie te bieden. Onderzoekers van Rice University hebben enkele suggesties over hoe ze zeer uiteenlopende bronnen efficiënter kunnen integreren.

Rijst student Joanna Slusarewicz, samen met milieu-ingenieur Daniel Cohan, voerde een analyse uit van recente pieken in de productie van hernieuwbare bronnen in West- en Zuid-Texas en stelde voor dat de stroomproductie van de staat betrouwbaarder kan worden gemaakt door aan te passen waar en wanneer die bronnen worden ingezet.

Hun open access paper is gepubliceerd in Hernieuwbare energie:wind, Water en zonne-energie .

Terwijl gevestigde wind en een groeiend aantal zonnegeneratoren in 2017 ongeveer 18 procent van de stroomvoorziening van Texas leverden, oordeelkundig gebruik kan die hulpbronnen helpen om boven hun gewicht uit te komen als kolencentrales het landschap verlaten, schreven de onderzoekers. (Drie steenkoolcentrales in Texas zijn dit jaar gesloten en er wordt een vierde sluiting verwacht.)

Slusarewicz bestudeerde weergegevens van het National Renewable Energy Laboratory en records verzameld door de non-profit Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) van 2007 tot 2013 die windenergie uit West- en Zuid-Texas volgden, evenals commerciële zonne-opwekking over de hele staat. Ze stelde vast dat de meest betrouwbare stroomproductie in de toekomst zal komen van de combinatie van zonne-energie en wind uit West Texas. maar kustwind speelt ook een belangrijke rol.

Haar conclusies toonden aan dat hoewel ERCOT conservatief is in zijn schattingen van piekgeneratie door wind uit West Texas tijdens zowel zomer als winter, producenten zouden de beste waar voor hun energiegeld kunnen krijgen door kustwindproductie toe te voegen. De kustwinden van Zuid-Texas, ze vond, zijn het meest actief wanneer stroom het meest nodig is, bij piekgebruik op warme zomerdagen.

Slusarewicz vond weinig verschil in de piekbijdrage van zonne-energie, of het nu afkomstig was van panelen die op twee assen bewegen om de zon nauwkeuriger door zijn boog te volgen in plaats van 1-assige systemen die alleen van oost naar west lopen. Ze ontdekte ook dat het combineren van de output van wind- en zonne-installaties hun vaste capaciteit kan vergroten, een maatstaf voor de hoeveelheid stroom die de sites redelijkerwijs kunnen garanderen.

"Een groot probleem met schone energie is dat het niet per se betrouwbaar is, " zei Slusarewicz, een Rijst junior. "Zon en wind, door hun aard, zullen niet constant stroom leveren als je weet dat je het nodig hebt."

Ze zei dat batterijen te duur blijven om hoeveelheden energie ter grootte van Texas op te slaan voor later gebruik. "Ik heb dit project gedaan om te zien of er een manier is, voordat we zelfs maar meer wind- en zonneparken gaan bouwen, om hun huidige output te verdelen om te profiteren van verschillen in klimaat in de staat, ' zei Slusarewicz.

Cohan zei dat Texas een unieke kans biedt om te leren hoe energiebronnen in evenwicht kunnen worden gebracht vanwege verschillende factoren:ten eerste, omdat het energienetwerk van de staat grotendeels zelfvoorzienend is, en ten tweede, vanwege de grootte en het bereik van klimaten.

"ERCOT doet een aantal toekomstgerichte studies over hoeveel wind- en zonne-energie ze verwachten te zullen toevoegen aan het net en hoeveel kolen of andere bronnen mogelijk met pensioen gaan, maar ze kijken niet naar waar de twee zich bevinden om de beste eigenschappen te hebben, " zei Cohan, een universitair hoofddocent civiele en milieutechniek bij Rice.

Hij merkte op dat belanghebbenden in het energienetwerk van Texas zich richten op locaties voor windenergie via een concurrerend proces voor hernieuwbare energiezones dat wordt bemiddeld door ERCOT.

"Er is een erfenis in Texas om de meest verstandige plaatsen te identificeren om windenergie te lokaliseren, maar dat is nog niet overgegaan naar waar zonneparken het beste kunnen worden geplaatst of hoe sommige van de kustwindlocaties kunnen worden overbrugd naar de transmissiezones van West-Texas, "Zei Cohan. "Slechts in de afgelopen paar jaar is zonne-energie concurrerend geworden met wind. Nu heeft Texas twee sterke hernieuwbare opties. Daarom is dit het moment om te kijken naar de integratie van deze bronnen, zodat ze het beter kunnen doen dan elk afzonderlijk."