MIT: سرعت بخشیدن به استقرار فناوری های مختلف ذخیره انرژی

مطالعه MIT بیش از سه سال به طول انجامید و استفاده از فن‌آوری‌های ذخیره‌سازی انرژی مختلف (الکتروشیمیایی، حرارتی، شیمیایی و مکانیکی) را برای ذخیره انرژی باد و خورشید برای کربن زدایی شبکه تا سال 2050 تجزیه و تحلیل کرد.

در این گزارش آمده است که فعال کردن شبکه سازگار با آب و هوا در ایالات متحده به برنامه ریزی و ابزارهای عملیاتی تغییر نیاز دارد تا منعکس کننده سیستم های انتقالی مورد نیاز برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی باشد. همچنین خواستار افزایش هزینه های ثابت است تا ذخیره انرژی از نظر مالی قابل دوام باشد.

علاوه بر این، این گزارش توصیه می‌کند که رویه فعلی دولت فدرال در اعطای مالکیت معنوی به شرکای بخش خصوصی که در هزینه پروژه‌های نمایش فناوری سهیم هستند، تجدید نظر شود. در این گزارش آمده است که سرمایه گذاری عمومی در نمایش های فناوری و فعالیت های استقرار اولیه برای گسترش دانش است.

در گذشته، DOE با اصرار بر اینکه شرکای بخش خصوصی هزینه های پروژه را به اشتراک می گذارند، بودجه فدرال را «توسعه» داده است. از آنجایی که شرکای خصوصی اغلب در ازای آن دارایی معنوی اعطا می‌شوند، این رویه هدف اساسی پروژه‌های نمایش فناوری با حمایت عمومی را که انتشار اطلاعات در بین تمام بازیگران صنعت است، تضعیف می‌کند و در نتیجه شرایط را برای رقابت مؤثر ایجاد می‌کند. پروژه های نمایشی فدرال باید شامل الزامات صریح برای به اشتراک گذاری اطلاعات با سایر نهادهای ایالات متحده که هنوز شریک نیستند، باشد، حتی اگر این امر مستلزم مشارکت فدرال بزرگ تری باشد.

MITEI گفت: «به روشی مقرون‌به‌صرفه برای حفظ قابلیت اطمینان - که به نوبه خود می‌تواند از برق‌رسانی بسیاری از فعالیت‌های مصرف نهایی خارج از بخش برق پشتیبانی کند، خروجی خورشیدی و بادی مازاد را می‌توان ذخیره کرد و شبکه را در زمان‌های تقاضای بالا تأمین کرد.» پروفسور رابرت آرمسترانگ، مدیر مهندسی شیمی، هنگام انتشار این گزارش گفت.

با فرض اینکه هزینه فن‌آوری‌های بادی و خورشیدی همچنان کاهش می‌یابد، مدل این مطالعه «یک مسیر مقرون‌به‌صرفه برای کربن‌زدایی سیستم قدرت را شناسایی می‌کند که میزان انتشار گازهای گلخانه‌ای را تا ۹۷ درصد -99 درصد در مقایسه با سطوح سال ۲۰۰۵ در ایالات متحده کاهش می‌دهد. "این مطالعه نتیجه گرفت. این سازمان افزود: "کربن زدایی موثر به سرمایه گذاری قابل توجهی در فناوری های ذخیره سازی انرژی متعدد و همچنین در انتقال، تولید پاک و انعطاف پذیری تقاضا نیاز دارد."

جین نو، مدیر خط مشی انرژی کالیفرنیا گفت: درک اینکه کجا و چگونه فناوری ذخیره انرژی باید تکامل یابد و درک مبادلات مختلف بین هزینه انرژی یا ظرفیت، کارایی و مدت زمان رفت و برگشت و غیره مفید است. Storage Alliance، در گزارش. وی افزود که می تواند سیاست های توسعه و تجاری سازی فناوری های مختلف ذخیره سازی انرژی جدید را هدایت کند.

ذخیره‌سازی غالب شبکه امروزی توسط باتری‌های لیتیوم یونی تأمین می‌شود که معمولاً حداکثر خروجی ۴ ساعت دارند، در حالی که ذخیره‌سازی که ساعت‌های بیشتری از زمان عرضه را فراهم می‌کند برای رفع نیازهای مختلف شبکه، از جمله آب و هوا و نیازهای مربوط به فصل، مورد نیاز است. وزارت انرژی در حال حاضر در حال توسعه یک هدف تحقیقاتی برای کمک به کاهش هزینه ذخیره انرژی بیش از 10 ساعت است. اخیراً 505 میلیون دلار برای پیشبرد ذخیره سازی چند ساعته همراه با انرژی های تجدیدپذیر تصویب کرده است.

گزارش MIT خواستار پشتیبانی بیشتر برای مدت زمان طولانی تر، به ویژه فن آوری های ذخیره سازی الکتروشیمیایی با استفاده از مواد زمینی به طور گسترده ای در دسترس، از جمله باتری های ثانویه و بازیافت است.

در این گزارش آمده است که بدون حمایت قابل توجهی از سرمایه گذاری خصوصی مانند باتری های لیتیوم یونی، کمک های مالی دولت برای حمایت از حداقل 12 ساعت تولید مورد نیاز است. این گزارش خاطرنشان کرد که تامین مالی خصوصی برای این باتری‌های کم‌هزینه و کم‌هزینه در خودروهای الکتریکی «به‌طور قابل‌توجهی چشم‌انداز ذخیره‌سازی کوتاه‌مدت سیستم قدرت را بهبود می‌بخشد».

در این گزارش آمده است که چالش دیگر این است که ذخیره انرژی درازمدت زمانی که تولید باد و خورشید کاهش یابد، ارزش کمی خواهد داشت. بنابراین، از آنجایی که ویژگی‌ها و مقادیر انرژی متناوب بسیار متفاوت است، MIT همچنین خواستار هزینه‌های ثابت بالاتری برای اطمینان از سودآوری فناوری ذخیره‌سازی است.

Howard Gruenspeccht، اقتصاددان ارشد انرژی در MIT، با استفاده از Compared to dispatchable گفت: «مدل‌های ما نشان می‌دهد که در طول چند ساعت، هزینه نهایی انرژی سیستم برای یک سیستم کربن‌زدایی شده که تحت سلطه انرژی باد و خورشید است، صفر یا کم خواهد بود. تولید از سوخت‌های فسیلی، زیرا سیستم‌های کربن‌زدایی در آینده احتمالاً هزینه‌های سرمایه‌ای بالا و هزینه‌های متغیر بسیار پایینی خواهند داشت، هزینه‌های ثابت باید نقش بزرگ‌تری نسبت به اکنون در بازیابی هزینه داشته باشند. این شامل دریافت هزینه بر اساس سطح درآمد مصرف کنندگان برای "بررسی مسائل برابری و کارایی" است.