הערך של אנרגיית הרוח

צוותי PNNL מעריכים את הערך של אנרגיית הרוח מול חופי אורגון ובכפר אלסקה.

באדיבות המעבדה הלאומית הצפונית-מערבית של האוקיאנוס השקט.
By מרי אן שוואלטר, PNNL

שני צוותי חוקרים מ המעבדה הלאומית הצפונית-מערבית השקטה (PNNL) הראו כי אנרגיית רוח מעניקה ערך לוגיסטי, כלכלי וסביבתי לצרכנים ולשירותים מחוף אורגון ועד לכפרים מרוחקים באלסקה.

במחקר הראשון מבין השפעות הרשת של אנרגיית רוח ימית באורגון, צוות PNNL שילב פוטנציאל משאבי רוח ימי מקו החוף של אורגון עם מקורות אנרגיה מתחדשים משתנים אחרים, כולל רוח ושמש מבוססי יבשה. המחקר עזר לצוות להבין כיצד רוח ימית יכולה לשרת את הביקוש לחשמל בתוך רשת ההולכה של אורגון ולרוחב צפון-מערב האוקיינוס ​​השקט.

במחקר השני, צוות PNNL ניתח את הערך של רוח מבוזרת - טורבינות רוח המותקנות בסמוך למקום שבו האנרגיה שלהן נצרך, כמו לבתים, עסקים וקהילות - עבור הקהילה הקטנה והמרוחקת של סנט מרי, אלסקה. תוצאות המחקר יכולות לעזור ליידע את חברות השירות לגבי ההיתכנות הכלכלית להתקנת רוח במערכות מיקרו-רשת מבודדות דומות בכפרים מרוחקים אחרים. בנוסף, המחקר חשף יתרונות כלכליים וסביבתיים פוטנציאליים עבור צרכני החשמל בכפר.

שני המחקרים, שפורסמו בכתב העת אנרגיות, להמחיש את המומחיות הגוברת של PNNL בהערכת הערך שמביאה אנרגיה מתחדשת לחיזוק הרשת.

אנרגיית רוח מול חוף אורגון

הרוחות הקשות מול קו החוף של אורגון הן מהחזקות במדינה, ובעלות פוטנציאל ל מפיק מעל 84 מגה וואט של כוח - מספיק כדי לספק חלק משמעותי מהכוח של אותה מדינה.

בשנת 2021, מינהלת ביידן הכריז על מטרה לאומית לפריסת 30 ג'יגה וואט של רוח ימית עד 2030.

מדינת אורגון גם הנהיגה מדיניות אנרגיה נקייה חדשה, כולל המושל שהונפק הזמנת מנהלים 20-04 להפחית ולהסדיר את פליטת גזי חממה; HB2021, שגם מחייב ספקי חשמל להפחית את הפליטות ב-100 אחוז עד 2040; ו HB3375, אשר יוזמת תכנון של עד 3 ג'יגה-וואט של אנרגיית רוח ימית צפה במים הפדרליים של אורגון עד 2030.

סרטון מאת גרהם בורק | המעבדה הלאומית של צפון מערב פסיפיק

---

תוספת לתמהיל היא הפרישה הצפויה של מפעלי פחם ברחבי החיבור המערבי - הכולל את אורגון, וושינגטון, קליפורניה ועוד - במהלך 20 השנים הבאות. עלייה בחשמול כלי רכב ומבנים, כמו גם שינויי אקלים - המשפיעים על העונתיות של כוח הידרו, מקור כוח נפוץ בצפון-מערב האוקיינוס ​​השקט - משלימים את ההזדמנויות לרוח ימית.

במחקר זה, הצוות השתמש במסגרת הערכה שפותחה על ידי PNNL - שיטה להערכת הערך של רוח ימית. המסגרת הורכבה משילוב של תכונות רוח היסטוריות, השוואת תאימות של משאבים מתחדשים משתנים אחרים באזור, ומודלים של עלויות ייצור חשמל ליצירת סימולציות לשיגור משאבי ייצור חשמל ברחבי האזור.

"המחקר שלנו על זרימות הולכת חשמל חופי ואזורי הראה שלא רק שהרוח מהחוף יכולה להגביר את האמינות של אספקת החשמל לקהילות החוף של אורגון, אלא שפריסת רוח ימית פותחת את יכולת ההולכה שיכולה לשרת מרכזי עומס ברחבי עמק ווילמט במערב אורגון." אמר טראוויס דווויל, חוקר האנרגיה המתחדשת של PNNL שהוביל את המחקר.

אסטרטגיה זו יכולה לאפשר למסדרון העברת החשמל הקיים לספק ייצור נוסף מאזורים המצוידים במשאבי אנרגיה מתחדשים חזקים, כגון אנרגיית רוח בערוץ קולומביה ובדרום מזרח וושינגטון, וויומינג, מונטנה או דרום מזרח אורגון.

הצוות גם גילה שרוח ימית תואמת באופן טבעי את מגמות עומס החשמל לפי שעה באורגון טוב יותר מאשר רוח יבשתית בכל אחת מארבע העונות בנפרד. זה גם משלים רוח יבשתית שנוצרת בערוץ קולומביה ובדרום מזרח וושינגטון, בעיקר בקיץ וגם באביב.

"מצאנו שרוח הערוץ יכולה להסתמך בחלקה על רוח ימית ופחות על כוח הידרו כדי לסייע באיזון עומס החשמל על הרשת", אמר דוביל. "זה עשוי להיות מועיל במיוחד בחודשי הקיץ המאוחרים כאשר זרימת הנהר היא הנמוכה ביותר."

כמו כן, הוכח כי רוח ימית משלימה את משאבי השמש של אורגון בחודשי החורף, כאשר עומסי החשמל עולים עקב חימום.

"מצאנו שרוח הערוץ יכולה להסתמך בחלקה על רוח ימית ופחות על אנרגיית מים כדי לסייע באיזון עומס החשמל על הרשת". - טרוויס דוביל, חוקר אנרגיה מתחדשת

עם זאת, "מכל משאבי האנרגיה המשתנים ולרוחב כל עונות השנה, מצאנו שהקשר המשלים החזק ביותר בין משאבי אנרגיה מתחדשים משתנים הוא בחודשי הקיץ בין רוח ימית לרוח יבשתית", אמר דוביל.

המחקר מומן על ידי הלשכה לניהול אנרגיה באוקיינוס.

A מחקר חדש, במימון ה קונסורציום לאומי למחקר ופיתוח רוח ימית והלשכה לניהול אנרגיה באוקיינוס, מתמקדת בהבנת ערך האנרגיה הנקייה, הקיבולת והחוסן של רוח ימית בדרום אורגון וצפון קליפורניה, וכן בהערכת ההשפעות התפעוליות על אמינות המערכת וחוסן.

רוח מפוזרת במיקרו-רשתות לכוח גמיש

הכפר הנידח סנט מרי, אלסקה, מאכלס אוכלוסייה של כמעט 700 איש. הכפר ממוקם במערב אלסקה לאורך נהר אנדראפסקי ליד צומת נהר היוקון.

מקור חשמל אחד לקהילה הקטנטנה הזו הוא סולר, שאספקתו יקרה לכפרים מרוחקים כמו סנט מרי. בנוסף, לוחות זמנים לאספקה ​​יכולים להיות מושפעים לרוב ממזג האוויר או מסכנות אחרות.

תחנת הכוח הדיזל משרתת לא רק את סנט מרי'ס, אלא שתי קהילות מרוחקות אחרות - פיטקה'ס פוינט וכפר הרים. שלושת המיקרו-רשתות הכפריות המרוחקות, למרות שהן מחוברות במשותף, מבודדות מכל מערכת שידור חיצונית. ב-Pitka's Point הסמוכה, טורבינת אנרגיית רוח עצמאית של 900 קילוואט מחוברת לרשת המיקרו של סנט מרי ומחזקת חשמל לכל שלושת הכפרים. סוג זה של כוח רוח הוא מקור רוח מופצת.

תחנת הכוח הדיזל וטורבינת הרוח נמצאים בבעלות ומופעלת על ידי Alaska Village Electric Cooperative (AVEC).

הצוות אינו קנייני מסגרת הערכת רוח מבוזרת המשמש לניתוח כולל נקודות מבט מרובות של בעלי עניין כדי להעריך את היתרונות והעלויות של הרוח המבוזרת ל-AVEC ולתושבי הכפר. המתודולוגיה כוללת גם הערכות איכותיות של תועלות ועלויות שקשה לכמת אותן, כגון חוסן והשפעות נראות.

"מצאנו שהתועלת הגדולה ביותר ל-AVEC היא העלות הנמנעת של דיזל, שמתורגמת לחיסכון של 5.3 מיליון דולר לאורך חיי הטורבינה", אמר שרה בארווס, כלכלנית PNNL שהובילה את המחקר.

הצוות גם מצא כי זרם הערך הגדול ביותר הכולל הוא היתרונות הכלכליים למדינת אלסקה, מהקמה ותפעול ותחזוקה של הטורבינות לאורך חיי פרויקט הרוח המבוזר - בהיקף מוערך של 8 מיליון דולר.

יתרון משמעותי נוסף הוא הימנעות מפליטת פחמן דו חמצני, שהם "תופעת לוואי" של שימוש בגנרטור דיזל, בשווי של 2 מיליון דולר.

"מצאנו שהתועלת הגדולה ביותר ל-AVEC היא העלות הנמנעת של דיזל, שמתורגמת לחיסכון של 5.3 מיליון דולר לאורך חיי הטורבינה". שרה בארו, כלכלנית

"לא כללנו את הערך של מזהמים אחרים שנמנעו במחקר הזה," אמר בארו. "לכן, סביר להניח שיש ערך נוסף שאינו מוערך".

עם זאת, ציין בארו, "מצאנו שתמריצים, פרסים וסובסידיות יכולים לסייע בהפחתת עלויות גבוהות מראש שאולי קואופרטיבים חשמליים כמו AVEC לא יוכלו להתגבר עליהם. נראה שהמימון הציבורי עוזר ליתרונות לעלות על העלויות, כאשר היתרונות החברתיים מסתכמים ב-9.8 מיליון דולר בהשוואה ל-5.4 מיליון דולר בפרסים פדרליים ומדינתיים שסייעו במימון פרויקט סנט מרי".

עבודת הערכת רוח מבוזרת עתידית יכולה להתרחב בהיבטים אחרים, כגון חוסן; השפעות צדק סביבתי של מערכות רוח מבוזרות; וכלכלה של מערכות היברידיות פוטנציאליות המשתמשות באחסון רוח, שמש ואנרגיה.

מחקר זה נתמך על ידי משרד האנרגיה משרד טכנולוגיות אנרגיית רוח. למידע נוסף על עבודתו של PNNL במחקר מיקרוגרידים.

 

מעריך את המקוריות של CleanTechnica? שקול להפוך ל חבר CleanTechnica, תומך, טכנאי או שגריר - או פטרון Patreon.

 

 

---

פרסומת  

---

---

מקור: https://cleantechnica.com/2022/01/21/the-value-of-wind-energy/