Vjetar, Solar bi mogao zamijeniti ugalj snage u Teksasu

Teksas može biti model za naciju o tome kako učinkovito zamijeniti ugalj vjetrom i solarnom energijom za energetske potrebe države dok se u skladu s ciljevima zaštite okoliša, pokazuju nova istraživanja inženjera Rice Univerziteta.

Novi rad na čelu sa inženjerom zaštite okoliša Danielom Cohanom i višim majorom računalnih znanosti Richardom Morseom iz Riceove Škole za inženjerstvo George R. Brown koristi optimizacijsko modeliranje kako bi identificirao najmanje cijene kombinacija predloženih projekata vjetra i sunca s potencijalom da zamijeni generaciju energije na ugalj u Teksasu.

Kako autori nalaћu u novinama, koji se pojavljuje u dnevnikuObnovljivi resursi: Vjetar, Voda i Solarni, "Jednostavno rečeno, nije uvijek vjetrovito i ne uvijek sunčano, ali je gotovo uvijek vjetrovito ili sunčano negdje u Teksasu."

Cohan je rekao da bi to moglo omogućiti da vjetar i sunce zamijene skoro svu izlaznu energiju ugalja, posebno ako se na lokacijama koje pružaju komplementarni izlaz slijeću vjetrovi i solarni projekti. Novi papir se gradi na studiji iz 2018. godine iz njegove laboratorije.

"Ovaj rad je zaista o tome kako možemo što brže da se udalimo od ugaљa," izjavio je Kohan, saradnik profesora građanskog i ekološkog inženjeringa. "Texas i dalje spaljuje više ugljena i emitira više sumpor dioksida i drugog zagađenja od bilo koje druge države. Iako je tranzicija neizbježna, hitno je da krenemo sa ugaљa što je brže moguće kako bismo poboljšali kvalitet zraka i zdravlje."

"Čišćenje energije koju koristimo za moć društva jedna je od najvažnijih stvari koje trebamo učiniti," izjavio je Morse, koji je pobijedio na Memorijalnom plakatu Malcolm Verdict na Texas Energy Summitu 2020. godine za svoj rad na projektu. "Profesor Cohan ga je reklamirao kao projekt nagnut na matematiku, i to je moja pozadina, tako da mi je biti u mogućnosti pomoći oko projekta integracije čiste energije bio vrlo zanimljiv."

Nekoliko velikih teksaških postrojenja za ugalj zatvoreno je 2018. godine, a većina preostalih postrojenja je poslovala daleko ispod kapaciteta, uključujući i zbog nesusmetanja tokom zaledja u februaru 2021. godine. Istraživanje tima je otkrila da bi samo trećina projekata vjetra i sunca već predloženih Savjetu za električnu pouzdanost Teksasa do juna 2020. godine mogla zamijeniti gotovo svu državnu generaciju ugalja. Od juna 2020. godine izgrađeno je na desetine tih projekata, a u redu predloženih solarnih projekata udvostručio se.

Ključ uspjeha za vjetar i sunce bit će širenje prijenosnih linija koje povezuju najvjetrenjačnije i najsunažnije dijelove države sa gradovima.

"U Teksasu je to najveće usko grlo koje usporava rast vjetra i sunca, rekao je Cohan. "Račun za bipartijsku infrastrukturu koji je prošao prošle godine dobar je početak, ali nema ni približno dovoljno sredstava za prijenos. Također, ne povezujući se s drugim omrežima, Texas je propustio mogućnosti prodaje viška vjetra i solarne energije drugim državama."

Cohan je zapazio da će prirodni gas i dalje biti kritičan za teksašku električnu pouzdanost u bliskom terminu, posebno jer ERCOT radi na oporavku od zamrzaja 2021. godine. Međutim, komplementarni siting vjetrova i solarnih farmi može smanjiti potrebu za prirodnim plinom i skladištenjem i eliminirati potrebu za ugaljom, rekao je on. Studija pokazuje da snaga vjetra iz zapadnog Teksasa teži vrhuncu preko noći, dok južni Teksas vjetar dostiže vrhove s povjetarcima u ljetnim popodnevima i večernjim satima. Zajedno sa danjim solarnim, ovi komplementarni izvori mogu pokriti većinu ali ne i sve sate u godini.

"Čak i sa komplementarnim sitingom, i dalje će biti sati kada sunce ne sija i vjetar ne puše",rekao je Cohan. "Historijski, glavni izazov su bila ljetna popodneva kada klima uređaji rade punu eksploziju, a povremeno duboko zamrznuti. Solarni i obalni vjetrovi dobro se izvode tokom ljetnih vrhova, ali mogu imati zatišja u nekim večernjim satima kada će nam trebati nešto drugo za udarac."

Rekao je da je eliminacija ugaљa iz teksaљka reљetka samo pitanje vremena. "Mislim da nijedna od kompanija za napajanje ne želi dugoročno voditi postrojenja za ugalj," izjavio je Cohan. "Oni su prljaviji i skuplje za operirati od izgradnje projekata vjetra i sunca od nule, a većina komunalnih kompanija sada ima planove da do 2050. godine dostigne neto-nultu emisiju ugljika, ako ne i prije.

"Možda zbog toga nisu ulagali u nadogradnje na svoje pogone na ugalj, od kojih su mnoge stare više od 40 godina i nisu baš efikasne," kaže on.

Koautora radova su Rice preddiplomski inženjering major Sarah Salvatore i alumna Joanna Slušarewicz, sada diplomirani student na Sveučilištu Carnegie Mellon.

Energetska fondacija je podržala istraživanje.

ore.

"Možda zbog toga nisu ulagali u nadogradnje na svoje pogone na ugalj, od kojih su mnoge stare više od 40 godina i nisu baš efikasne," kaže on.

Koautora radova su Rice preddiplomski inženjering major Sarah Salvatore i alumna Joanna Slušarewicz, sada diplomirani student na Sveučilištu Carnegie Mellon.

Energetska fondacija je podržala istraživanje.