Adtoy ti banag maipapan iti renewable energy nga awan ti mangibaga kenka a nasaksakbay: saan nga agsilnag ti init iti rabii, ken saan nga agpuyot ti angin iti naikeddeng nga eskediul. Nabatad ti uni, saan kadi? Ngem daytoy simple a kinapudno ket talaga a maysa kadagiti kadakkelan a sakit ti ulo iti intero a panagbalbaliw ti enerhia.
Panunotem dayta. Matay ti bateria ti teleponom iti kadaksan a kanito-gagangay no padpadasem ti umawag iti Uber iti alas dos ti bigat. Ita, panunotem dayta a parikut, ngem dayta ti intero a grid ti koriente. Dayta ti kangrunaan a sangsanguentayo no pagsasaritaantayo ti maipapan iti mapabaro nga enerhia nga awan ti pagipempenan.
Ti parikut iti di panagtunos
Mangpataud dagiti solar panel iti koriente no sumingising ti init. Ti kangatuan a produksion? Gagangay nga agarup tengnga ti aldaw. Ngem kaano nga aktual a kasapulan ti kaaduan a tattao ti koriente? Nasapa a bigat no agkape ti amin ken agsagana nga agtrabaho, sa manen iti malem no agawidda ket mangrugida nga agluto iti pangrabii, agsilnag kadagiti silaw, agbuya iti TV. Saan a pulos nga agtunos dagiti kurbada.
Adda bukod a quirks ti angin. No dadduma adu unay ti maala (adda gayam dagiti kaso a masapul nga agserra dagiti wind farm gapu ta addasobra unaykoriente a mapataud), ket no dadduma dandani awan. Kadagiti paset ti Texas, ti panagpataud ti angin ket mabalin nga agtayyek manipud iti dandani awan agingga iti panangsuplay iti nasurok nga 60% kadagiti kasapulan ti koriente ti estado iti isu met laeng a lawas.
Ditoy a sumrek ti panagidulin ti enerhia Daytoy ket kangrunaan a maysa a buffer-maysa a wagas a mangala ti koriente no adu daytoy ken mangidulin daytoy para iti maudi inton aktual a kasapulam daytoy.
Ania ti eksakto a maibilang a panagidulin iti enerhia?
Ad-adu nga amang a daga ti saklawen ti termino ngem iti namnamaem. Tunggal maysa ket agpanunot a dagus kadagiti "bateria", ken sigurado, dayta ti dakkel a paset dayta. Ngem ti panagidulin ti enerhia para kadagiti mapabaro iramanna ti sumagmamano unay a nagduduma a pamay-an:
Nabomba a pagidulinan iti hidroelektrikoaddan iti aglawlaw iti agnanayon-nasayaat, manipud idi dekada 1890 uray kaskasano. Napintas ti kinasimple ti konsepto: no adda sobra a koriente, usarem dayta a mangibomba iti danum nga agpangato iti maysa a pagurnongan ti danum. No kasapulam ti koriente, bay-am nga agayus manen ti danum nga agpababa babaen kadagiti turbina. Daytoy pay laeng ti kadawyan a porma ti grid-scale storage iti sangalubongan, a mangbukel iti maysa a banag a kas ti 95% kadagiti amin a utility-scale energy storage. Ti pagdaksan? Kasapulan ti umno a heograpia-banbantay, ginget, adu a danum. Saan nga eksakto a maibangon ti maysa kadagitoy idiay Kansas.
Dagiti sistema ti bateriadagiti baro nga ubbing ti mangaramid amin a paulo ti damdamag. Ti lithium-ion ti agdominar ita gapu ta ti de koriente a lugan boom drive dagiti gastos ket bimmaba unay. Iti nagbaetan ti 2010 ken 2023, bimmaba ti gastos iti bateria iti agarup 90%. Nauyong dayta. Ngem adda dagiti alternatibo iti panagrang-ay-sodium-ion a bateria (nga agus-usar ti asin imbes a lithium), dagiti bateria ti panagayus (a sadiay ti enerhia-a mangidulin a likido ket maidulin kadagiti tangke ken maibomba babaen no kasapulan), urayno dagiti landok-a bateria ti angin a kangrunaan a "manglang-ab" iti oksiheno manipud iti atmospera.
Pagidulin ti enerhia ti naikompresion nga anginagtrabaho a kasla nabomba a hydro, ngem addaan iti angin imbes a danum. I-compress-mo ti angin ket idulinmo dayta kadagiti kueba iti uneg ti daga no nalaklaka ti koriente, sa iruarmo dayta babaen kadagiti turbina no kasapulan. Awan pay ti adu kadagitoy iti aglawlaw, ngem adda ti potensial.
Ti panagidulin iti pudotket makapainteres gapu ta saan a direkta nga agidulin ti koriente-agidulin daytoy iti pudot wenno lamiis. Dagiti konsentrado a planta ti koriente ti init agusarda no dadduma iti narunaw nga asin a mangidulin iti enerhia ti pudot manipud iti init. Agtalinaed nga umdas ti pudot ti asin (agsasaotayo iti 500+ degrees Celsius) tapno mangpataud iti singaw ken mangtaray kadagiti turbina iti adu nga oras kalpasan ti ilelennek ti init. Adda met dagiti sistema a mangaramid iti yelo iti rabii no nalaklaka ti koriente, kalpasanna usaren dayta a yelo a pagpalamiis kadagiti pasdek bayat ti napudot a malem.
Dagiti flywheel, supercapacitor, hidrohena-agtultuloy ti listaan. Tunggal teknolohia ket addaan iti nasam-it a pasetna depende no kasano kaadu ti enerhia a kasapulam nga iduldulin, no kasano kabayag ti kasapulam nga iduldulin, ken no kasano kapartak ti kasapulam a panangiparuar iti dayta.
Apay a napateg dayta (iti labes ti nalawag) .
Ti panagidulin iti enerhia ket saan laeng a maipapan iti panangtaginayon kadagiti silaw no lumnek ti init. Aktual a risutenna ti sumagmamano a parikut a maminsan.
Ti grid stability ti dakkel a maseknan dagiti utilities. Masapul a taginayonen dagiti grid ti koriente ti eksakto a kinatimbeng ti suplay ken panagkasapulan iti tunggal maysa a segundo. Adu unay ti suplay ken ngumato ti frequency; bassit unay ket bumaba dayta. Uray kaskasano, dakes ti mapasamak kadagiti alikamen. Mabalin a sumungbat dagiti sistema ti pagipempenan iti milisegundos tapno makatulong a mangtaginayon iti dayta a kinatimbeng. Dadduma a pannakaipasdek ti bateria idiay Australia ti talaga a nagbalin a nalatak gapu iti abilidadda a mangpatalinaed iti grid a naparpartak ngem iti kabaelan dagiti tradisional a planta ti koriente.
Kalpasanna, adda ti economic angle. Agbaliwbaliw ti presio ti koriente iti intero nga aldaw-no dadduma dramatiko. Kadagiti lugar nga adu ti renewable energy, mabalin nga aktual a negatibo dagiti presio bayat ti super sunny wenno windy periods gapu ta ad-adu ti mapataud a koriente ngem ti kabaelan ti grid. Ti panagidulin ket palubosannaka a gumatang (wenno mangpataud) iti koriente no nalaka wenno nawadwad ken ilako manen no ngumato dagiti presio. Maawagan daytoy iti arbitrage, ket agbalbalinen a pudno a modelo ti negosio.
Para kadagiti adayo a komunidad wenno isla, ti panagidulin a naiparis kadagiti renewables ket mabalin a kaipapananna ti panagwaywayas manipud kadagiti diesel generator. Nangina ti diesel a maipatulod, napigsa, mangmulit, ken kasapulan ti kanayon a pannakamantener. Ti solar-plus-a sistema ti bateria ket mabalin nga addaan kadagiti nangato a nasakbay a gastos, ngem ti gasolina ket libre iti agnanayon.
Ti saludsod ti timbangan
Maysa kadagiti narikut a banag maipapan iti panagidulin iti enerhia ket ti maysa a kadakkel ket sigurado a saan a maibagay iti amin.
Iti kabassitan a rukod, addaanka kadagiti indibidual a pagtaengan nga addaan iti rooftop solar ken bateria iti garahe-mabalin a 10-15 kilowatt-hours a pagipempenan, umdasen tapno makalasat iti rabii wenno mangipaay iti backup bayat ti pannakapukaw ti koriente. Ti Powerwall ni Tesla ti nalabit kalatakan a pagarigan, ngem pinulpullo ti makisalip itan.
Umakarka iti lebel ti komunidad ket mabalin nga addaanka iti sumagmamano a megawatt-nga oras a mangserserbi iti maysa a sangakaarrubaan wenno bassit nga ili.
Kalpasanna makadanonka kadagiti utility-scale installations a pudno a massive. Ti pasilidad ti bateria ti Moss Landing idiay California ket addaan iti 3,000 megawatt-oras a kapasidad. Tapno maiparang dayta iti perspektibo, umdasen dayta a mangpaandar iti agarup 225,000 a pagtaengan iti uppat nga oras. Ket itultuloyda a palawaen dayta.
Napateg ti kapaut a kas iti kapasidad. Dagiti bateria ket nasayaat para iti panagidulin ti enerhia iti sumagmamano nga oras-a maawagan iti "ababa a kapaut a panagidulin." Ngem ti ngay seasonal storage? Kasano ngay no kayatmo nga ispalen ti sobra a bileg ti init manipud kalgaw tapno mausarmo no kalam-ekna? Kasapulan dayta dagiti naan-anay a naiduma a teknolohia, ket sipupudno, awan pay ti nagsayaat a solusiontayo para iti dayta. Ti hidrohena ti maysa a posibilidad, ngem nangina ken saan nga episiente.
Ti pudno-lubong a karit
Karit pay laeng ti gastos numero uno, uray no nasaysayaat ti kasasaadna. Ti dakkel a pannakaipasdek ti bateria ket mabalin nga aggatad iti $300-400 iti tunggal kilowatt-oras ti kapasidad. Adu ti bimmaba dayta, ngem nangina latta no pagsasaritaanyo ti utility scale. Ket agrupsa dagiti bateria bayat ti panaglabas ti panawen-saan nga agpaut iti agnanayon.
Adda met ti isyu ti material supply chain. Lithium, cobalt, nickel-ti panagkasapulan ket naparpartak a dumakdakkel ngem dagiti operasion ti panagminas ket makatubay. Ket adu kadagitoy a material ti naggapu kadagiti lugar nga addaan kadagiti mapagduaduaan nga aramid ti panagtrabaho wenno pagalagadan iti aglawlaw. Lumlumba ti industria a mangbirok kadagiti alternatibo wenno mangpataud kadagiti nasaysayaat a pamay-an ti panag-recycle.
Mabalin met a bang-ar ti panangipalubos ken panangregulasion. Kabbaro unay ti panagidulin iti enerhia isu nga adu a lugar ti awan ti nalawag a pagannurotan no kasano nga ikonekta dagitoy a sistema iti grid, no siasino ti makatagikua kadagitoy, no kasano a rumbeng a mabayadan dagitoy. Dadduma a utilities ti makakita iti panagidulin kas pangta iti modelo ti negosioda, dadduma arakupenda dayta.
Kalpasanna adda ti simple a parikut iti pisika: pannakapukaw ti panagbalbaliw ti enerhia. No kargaam ti bateria, mapukawmo ti sumagmamano nga enerhia kas pudot. No i-discharge-mo dayta, ad-adu ti mapukawmo. Ti round-trip efficiency ket mabalin a 85-90% para kadagiti lithium-ion a bateria, a daytoy ket medyo nasayaat, ngem kayatna a sawen a mapukpukawmo pay laeng ti 10-15% ti enerhiam. Para iti dadduma pay a teknolohia ti panagidulin, dakdakkel nga amang dagiti mapukaw.
Sadino ti pagturongan dagiti bambanag
Pudno ti momentum iti likudan ti panagidulin iti enerhia. Dakkel ti dumakdakkel dagiti sangalubongan nga instalasion. Idi laeng 2023, ti lubong ket nanginayon ti kasla 50 gigawatt a kapasidad ti panagidulin ti bateria-doble iti napalabas a tawen.
Makitkitatayo ti panagbalbaliw kadagiti di ninamnama a lugar. Dagiti bateria ti kotse ket makagun-od iti maikadua a biag kas stationary storage kalpasan a saanen nga umdas a nasayaat para kadagiti lugan. Ti teknolohia ti lugan-agingga iti-grid ket mapatpataud, a dagiti de koriente a kotse ket aktual a mabalin a mangpakan ti bileg nga agsubli iti grid no kasapulan (ti kotsem ket kangrunaan nga agbalin a bateria kadagiti pilid).
Ti napaut-kapaut a panagidulin ket isu ti sumaruno a pagbeddengan. Adda dagiti sumagmamano nga atap nga ideya sadiay-panagidulin ti enerhia babaen ti panagusar kadagiti bloke ti grabidad, panagidulin ti naikompresion nga angin iti uneg ti danum, panagidulin ti enerhia ti likido nga angin. Dadduma kadagitoy ti agtrabaho, adu ti saan, ngem mapaspasamak ti eksperimento.
Agtultuloy a sumayaat ti ekonomia bayat a bumasbassit dagiti gastos ken bayat nga umad-adu a lugar ti mangikabil iti presio iti panagibuyat ti karbon. Iti dadduma a merkado, ti panagidulin ket nasalisaldan nga awan ti subsidio. Saan a pudno dayta uray lima a tawenen ti napalabas.
Ti kangrunaan a punto
Ti panagidulin ti enerhia ket saan laeng a nasayaat-nga-adda aksesorios para iti mapabaro nga enerhia-agbalin daytoy a banag a mangaramid ti sibubukel a panagbalbaliw a posible. No awan ti pagipempenan, mabalinmo laeng ti mangnayon iti kasta unay a solar ken angin sakbay a saan a natalged ti grid. No adda pagipempenan, nangatngato nga amang, nangatngato nga amang ti tawa.
Addatayo pay laeng kadagiti nasapa nga aldaw, talaga. Napartak ti panagrang-ay ti teknolohia, bumasbassit dagiti gastos, ken kanayon nga agsapulkami kadagiti baro nga aplikasion. Ngem nalawag ti kangrunaan a proposision ti pateg: ti panagidulin pagbalinenna ti agsasaruno a mapabaro nga enerhia a mapagtalkan, maipatulod a bileg. Ket dayta ti mangbalbaliw iti amin.
Makaay-ayo a buyaen ti sumaganad a dekada. Ti kombinasion dagiti nalaka a renewables ken umad-adu a makabael a pagipempenan ti mangriribuk itan kadagiti merkado ti koriente iti intero a lubong. Dagiti lugar a 100% nga agpannuray idi kadagiti fossil fuel lima a tawenen ti napalabas ket regular itan a mangdungpar iti 50%, 60%, uray pay 70% a mapabaro nga enerhia iti sumagmamano nga aldaw. Kasla imposible dayta di pay nabayag.
Adu pay ti trabaho nga aramiden-teknolohikal, ekonomiko, regulatory. Ngem medio nalawag ti trajectory. Ti panagidulin ti enerhia para kadagiti mapabaro a sistema ket saan laeng a masakbayan; napartak nga agbalin dayta nga agdama.