Исследование находит, что выбросы углерода, вызванные более частой ездой на велосипеде, незначительны («Операторы Grid всегда периодически повторяли электростанции, чтобы приспособить колебания требования электричества, а также резких отключений электричества на заводах стандартной мощности, и операторы сетки используют тот же самый инструмент, чтобы приспособить высокий уровень ветра и солнечного поколения», сказала Дебра Лью, менеджер проектов NREL исследования. «Увеличенная езда на велосипеде, чтобы приспособить высокий уровень ветра и солнечного поколения увеличивает эксплуатационные расходы на 2% к 5% для среднего числа питаемый окаменелостью завод. Однако наши моделирования показывают, что с системной точки зрения, стоимость топлива, которой избегают, намного больше, чем увеличенные затраты на езду на велосипеде для питаемых окаменелостью заводов».Фаза 2 Западного Ветра и Солнечного Исследования Интеграции (WWSIS-2) является следованием до WWSIS, выпущенного в мае 2010, который исследовал жизнеспособность, преимущества и проблемы интеграции высокого уровня энергии ветра и солнечной энергии в западную электросеть.
WWSIS нашел, что он был технически выполним, если определенные эксплуатационные изменения могли бы быть внесены, но первое исследование вызвало вопросы о воздействии о езде на велосипеде на затратах износа и эмиссии.Чтобы вычислить затраты износа и воздействия эмиссии для нового исследования, NREL проектировала пять гипотетических сценариев, чтобы исследовать производящий 33%-й ветер и солнечную энергию на американской части Западной Соединительной энергосистемы на 2020 год. Это эквивалентно четверти власти в Западном Соединении (включая Канаду и Мексику) прибывающий из ветра и солнечной энергии на ежегодной основе. Модели исследования, периодически повторяющие воздействия, представляющие диапазон ветра и уровней солнечной энергии ни между одним и 33%, и, не являются одобрением никакого конкретного уровня.
Исследование принимает будущую среднюю цену на природный газ $4.60/млн БТЕ, значительное сотрудничество между балансирующими властями и оптимальное использование способности передачи (т.е., не сохраняя передачу для договорных обязательств). NREL смоделировала операции всего Западного Соединения в течение того года в пятиминутных интервалах, чтобы понять потенциальные воздействия в течение каждого часа. С этими предположениями исследование находит, что сильный ветер и солнечные сценарии сокращают выбросы CO2 на 29%-34% через Западное Соединение с ездой на велосипеде оказывающего незначительного влияния.Езда на велосипеде уменьшает выгоду SO2 на 2%-5%, так, чтобы выбросы SO2 были сокращены на 14%-24% в высоких сценариях.
Эти воздействия смоделированы на полном Западном Соединительном уровне, и изменения на региональной основе могли измениться. Далее, исследование не исследует ездящие на велосипеде воздействия на контрольно-измерительные приборы яда ртути и воздуха, теперь модифицируемые на угольных единицах, чтобы выполнить недавние инструкции EPA.
Езда на велосипеде на самом деле улучшает выгоду NOx на 1%-2%, так, чтобы выбросы NOx были сокращены на 16%-22% в высоких сценариях. Это вызвано тем, что у средней угольной электростанции на Западе есть более низкий темп эмиссии NOx в частичной продукции, чем в полной продукции.«Добавление ветра и солнечный к сетке значительно уменьшает количество ископаемого топлива – и связанной эмиссии – который был бы сожжен, чтобы обеспечить власть», сказал Лью. «Наш сильный ветер и солнечные сценарии, в которых одна четверть энергии во всей западной сетке прибыла бы из этих источников, уменьшили углеродный след западной сетки на приблизительно одну треть.
Езда на велосипеде вызывает некоторую неэффективность, но на сокращение выбросов углерода влияет на намного меньше чем 1%».WWSIS-2 не рассматривает других факторов, таких как капитальные затраты строительства для ветра, солнечных, питаемых окаменелостью электростанций или передачи.
Эти затраты значительные, но вне объема этого исследования, которое сосредотачивается на операциях.«С системной точки зрения, высоких процентов ветра и солнечного результата в более низкой эмиссии и стоимости топлива для сервисных операторов», сказал Лью. «Потенциальные воздействия езды на велосипеде возмещают небольшой процент этих сокращений».Согласно исследованию, в среднем, 4 МВт·ч возобновляемых источников энергии перемещают 1 МВт·ч угольного производства и 3 МВт·ч природного газа. Самое большое потенциальное воздействие езды на велосипеде – значительное увеличение сползания угольных единиц.
Другие результаты включают:Из-за заката и восхода солнца, солнечная энергия создает самые большие сползающие потребности на сетке в этом исследовании. Однако, потому что мы знаем путь солнца через небо каждый день года, системные операторы могут предсказать эти большие сползающие потребности и план соответственно.
Солнечная изменчивость из-за стремительных облаков намного менее предсказуема, но она создает относительно меньшие сползающие потребности.Ошибки в прогнозах ветра на сутки вперед могут сделать его бросающий вызов для операторов, чтобы решить, какие электростанции должны быть онлайн на следующий день.
Однако, потому что предсказанная точность увеличивает четыре часа вперед по сравнению с 24 часами вперед, решение «четыре часа вперед» на том, запустить ли те электростанции, которые могут быть увеличены, относительно быстро может помочь смягчить эти ошибки прогноза.Несмотря на различия между ветром и солнечный с точки зрения операций по сетке, исследование находит, что их воздействия на общесистемные эксплуатационные затраты удивительно подобны.