MIT: Nopeuta erilaisten energian varastointitekniikoiden käyttöönottoa

MIT:n tutkimus kesti yli kolme vuotta, ja siinä analysoitiin erilaisten energian varastointitekniikoiden (sähkökemiallinen, lämpö-, kemiallinen ja mekaaninen) käyttöä tuuli- ja aurinkoenergian varastoimiseksi verkon hiilen vähentämiseksi vuoteen 2050 mennessä.

Ilmastoystävällisen verkon mahdollistaminen Yhdysvalloissa edellyttää muutosten suunnittelu- ja toimintatyökaluja, jotka vastaavat ilmastonmuutoksen torjuntaan tarvittavia siirtymäjärjestelmiä, raportin mukaan. Se vaatii myös korotettuja kiinteämääräisiä maksuja, jotta energian varastoinnista tulisi taloudellisesti kannattavaa.

Lisäksi mietinnössä suositellaan liittovaltion nykyisen käytännön tarkistamista immateriaalioikeuksien myöntämisestä yksityisen sektorin kumppaneille, jotka jakavat teknologian esittelyprojektien kustannukset. Raportin mukaan julkiset investoinnit teknologian demonstraatioihin ja varhaiseen käyttöönottoon ovat tiedon levittämistä.

Aiemmin DOE on "venyttänyt" liittovaltion rahoitusta vaatimalla, että yksityisen sektorin kumppanit jakavat projektikustannukset. Koska yksityisille kumppaneille myönnetään usein vastineeksi immateriaalioikeuksia, tämä käytäntö heikentää julkisesti tuettujen teknologian esittelyhankkeiden perustavoitetta, joka on tiedon levittäminen kaikkien alan toimijoiden kesken, mikä luo edellytykset tehokkaalle kilpailulle. Liittovaltion demonstraatiohankkeisiin tulisi sisältyä nimenomaiset vaatimukset tietojen jakamisesta muiden yhdysvaltalaisten tahojen kanssa, jotka eivät vielä ole kumppaneita, vaikka tämä vaatisi suurempaa liittovaltion panosta.

Ylimääräinen aurinko- ja tuulivoima voidaan varastoida ja sähköä verkkoon suuren kysynnän aikoina "kustannustehokkaalla tavalla luotettavuuden ylläpitämiseksi - mikä puolestaan ​​​​voi tukea monien energiasektorin ulkopuolisten loppukäyttötoimintojen sähköistämistä", sanoi MITEI. Kemiantekniikan johtaja, professori Robert Armstrong sanoi, kun raportti julkaistiin.

Olettaen, että tuuli- ja aurinkoteknologian kustannukset jatkavat laskuaan, tutkimuksen malli "tunnistaa kustannustehokkaan tavan vähentää sähköjärjestelmän hiilidioksidipäästöjä -- vähentää päästöjä 97 prosenttia -99 prosenttia verrattuna vuoden 2005 tasoon Yhdysvalloissa. ", tutkimus päätteli. "Tehokas hiilidioksidipäästöjen vähentäminen edellyttää merkittäviä investointeja useisiin energian varastointitekniikoihin sekä siirtoon, puhtaaseen tuotantoon ja kysynnän joustavuuteen", se lisäsi.

"On hyödyllistä ymmärtää, missä ja miten energian varastointitekniikan on kehitettävä, ja ymmärtää erilaisia ​​kompromisseja energia- tai kapasiteettikustannusten, edestakaisen matkan tehokkuuden ja keston jne. välillä", sanoi Jin Noh, California Energyn politiikan johtaja. Storage Alliance, raportissa. Hän lisäsi, että se voisi ohjata politiikkaa erilaisten uusien energian varastointitekniikoiden kehittämisessä ja kaupallistamisessa.

Nykyään hallitseva verkkovarastointi saadaan litiumioniakuista, joiden enimmäisteho on tyypillisesti 4 tuntia, kun taas varastointia, joka tarjoaa enemmän tunteja syöttöaikaa, tarvitaan vastaamaan erilaisia ​​verkkotarpeita, mukaan lukien sää- ja kausiluonteiset tarpeet. Energiaministeriö kehittää parhaillaan tutkimustavoitetta, joka auttaa vähentämään yli 10 tunnin energian varastoinnin kustannuksia. Se hyväksyi äskettäin 505 miljoonaa dollaria usean tunnin varastoinnin edistämiseksi yhdessä uusiutuvan energian kanssa.

MIT-raportissa vaaditaan suurempaa tukea pidemmälle kestoajalle, erityisesti sähkökemiallisille varastointitekniikoille, joissa käytetään laajalti saatavilla olevia maamateriaaleja, mukaan lukien sekundäärikäyttöiset akut ja kierrätys.

Raportin mukaan ilman merkittävää yksityisten investointien tukea, kuten litiumioniakkuja, tarvitaan lisää valtion taloudellista tukea vähintään 12 tunnin tehon tukemiseen. Yksityinen rahoitus näille sähköajoneuvojen energiatiheille, edullisille akuille "parantaa merkittävästi mahdollisuuksia lyhytaikaiseen sähköjärjestelmän varastointiin", raportissa todetaan.

Raportin mukaan toinen haaste on se, että pitkäaikainen energian varastointi on vähäistä arvoa, kun tuulen ja aurinkoenergian tuotanto vähenee. Koska jaksoittaisen energian ominaisuudet ja arvot ovat hyvin erilaisia, MIT vaatii myös korkeampia kiinteämääräisiä maksuja varmistaakseen varastointitekniikan kannattavuuden.

"Mallemme viittaavat siihen, että tuuli- ja aurinkovoiman hallitseman hiilidioksidipäästöttömän järjestelmän energian rajakustannukset ovat monen tunnin aikana nolla tai alhaiset", sanoi Howard Gruenspeccht, MIT:n vanhempi energiaekonomisti, käyttämällä Compared to dispatchable tuotanto fossiilisista polttoaineista, koska "tulevaisuuden hiilidioksidipäästöjärjestelmillä on todennäköisesti korkeat pääomakustannukset ja erittäin alhaiset muuttuvat kustannukset, kiinteiden maksujen pitäisi olla nykyistä suurempi rooli kustannusten kattamisessa", hän lisäsi. Tämä sisältää kuluttajien tulotasoon perustuvat maksut "oikeudenmukaisuuteen ja tehokkuuteen liittyvien kysymysten ratkaisemiseksi".