Публикация изтъква, че американските щати или страните, които се стремят да преминат към 100% „възобновяема“ електроенергия, изглежда не могат да преминат границата от около 50%, без значение колко вятърни турбини и слънчеви панели ще построят.

Причината е, че на практика, поради това, което се нарича „прекъсване“, няма налична електроенергия от слънчевите и вятърните източници в многото случаи на голямо търсене; следователно през това време други източници трябва да доставят ток.

Този практически проблем е представен най-силно в Калифорния, където стратегията за „възобновяеми източници“ се основава почти изцяло на слънчевите панели, само с много малък компонент на вятъра. Ежедневни графики, публикувани от Калифорнийския независим системен оператор (CAISO) показват ясен и очевиден модел, при който слънчевата генерация пада точно до нула всяка вечер, точно когато започва периодът на пиковото търсене -  около 18 до 21 часа.

Автори твърдят, че имат отговора на този въпрос: „Като се има предвид предсказуемият дневен цикъл за производство на електроенергия от фотоволтаици в слънчевия щат Калифорния и предвидимото дневно търсене, което достига своя връх вечер, може би трябва да има съхранение на електроенергия, еквивалентно на дневното производство на  фотоволтаичната система. "

Мислех, че може да е поучително да проиграем тази идея, за да видим колко мощност и съхранение на слънчева енергия ще са необходими, за да се направи система само от тези два елемента, които биха били достатъчни, за да изпълнят настоящите изисквания на Калифорния за електроенергия.

Забележка: това е упражнение по аритметика. Това не е сложна аритметика. Тук няма нищо, което да надхвърля това, което сте научили в началното училище. От друга страна, малцина изглежда са готови да положат усилия да направят тези изчисления или да признаят последствията.

Започваме с текущото потребление, което трябва да бъде предоставено. Понастоящем потреблението варира между  30 GW и 40 GW в рамките на един ден. За целите на това упражнение, нека приемем средно използване от 35 GW. Умножете по 24 и намираме като груба оценка, че системата трябва да доставя 840 GWH електроенергия на ден.

Колко капацитет на слънчевите панели ще ни е необходим, за да осигурим 840 GWH? Ще започнем с най-слънчевия ден в годината, 21 юни.

Калифорния в момента има около 14 GW слънчева мощност . Отидете до тези диаграми на CAISO и откриваме, че на 21 юни 2021 г., който очевидно е бил много слънчев ден, тези 14 GW слънчеви панели са произвеждали със скорост около 12 GW максимум от около 8 сутринта до 18 часа.  Оптимистично те произвеждат около 140 GWH за деня (10 часа x 12 GW плюс 2 часа x 6 GW плюс малко повече за зората и здрача).

Това означава, че за да произвеждате вашите 840 GWH електроенергия за слънчевия 21 юни, ще ви трябват 6 пъти повече слънчевите панели,  или 84 GW. В 19:00 ч, ще имате нужда от достатъчно енергия в хранилището, за да подавате електроенергия  до следващата сутрин, до около 8 часа, когато генерирането отново ще надхвърли потреблението. Това са около 1 3-14 часа при средно 35 GW или около 475 GWH съхранение.

Това е 21 юни, най-добрият ви ден в годината. Нека сега погледнем един лош ден. За изминалата година добър пример би бил 24 декември 2020 г., който освен един от най -кратките дни в годината, трябва да е бил и доста облачен.

Производството от съществуващите 14 GW слънчеви мощности е средно само около 3 GW и само от 9 до 15 часа. Това е 18 GWH в този прозорец (3 GW x 6 часа). След това имаше още около 1 GWH, произведено от 8 до 9 сутринта, и още 1 GWH от 3 до 16 часа. Около 20 GWH за целия ден. Имате нужда от 840 GWH. Ако 14 GW слънчеви панели произвеждат само 20 GWH за деня, ще ви трябват 588 GW панели, за да произведете вашите 840 GWH. (14/20 x 840) Тези 588 GW слънчеви панели са около 42 пъти вашите съществуващи 14 GW слънчеви панели.

И когато тези 588 GW капацитет престанат да произвеждат каквото и да било около 16:00 часа, вие също ще се нуждаете от поне 16 часа средна употреба от хранилището, за да стигнете до 8 часа на следващата сутринт. Това би било около 560 GWH място за съхранение.

Така че лесно можете да видите, че идеята  за осигуряване на съхранение „еквивалентно на ежедневното генериране на фотоволтаичната система“ всъщност не достига до същината на проблема. Основният ви проблем е, че ще ви е необходим капацитет от близо 15 пъти пикова консумация (почти 600 GW капацитет за доставка на пикова консумация от около 40 GW), за да се справите с най-ниските си производствени дни в годината.

Цена? Ако приемете (пожелателно), че „изравнената цена“ на енергията от слънчевите панели е същата като „изравнената цена“ на енергия от централа за природен газ, тогава тази система, с 15 пъти по -голям капацитет, ще струва 15 пъти повече. Плюс разходите за съхранение. При този сценарий това е сравнително скромно. При текущи цени от около $ 200/KWH - 560 GWH съхранение ще струват около $ 112 милиарда, или около половината от годишния бюджет на правителството на щата Калифорния.

Но можете да кажете, че никой не би изградил системата по този начин, с гигантски свръхкапацитет, само за да покрие шепата дни в годината с най-ниската слънчева мощност. Вместо това, защо да не изградите много по -малко слънчева мощност и да спестите енергия от лятото, за да покриете зимата. Тъй като средната мощност на соларните съоръжения в Калифорния е около 20% от средния капацитет за годината, тогава трябва да можете да генерирате достатъчно енергия за годината с капацитет около 5 пъти пиково използване, а не 15 пъти в сценарий по -горе.

Просто ще трябва да пестите енергия през цялото време от лятото до зимата. О, и ще имате нужда от многократно повече място за съхранение, отколкото за сценария за един ден.

Ако 180 дни в годината имат по -малко производство от използването и средният недостиг на енергия, за всеки от тези дни, е 300 GWH, тогава ще ви трябват батерии на стойност 54 000 GWH (180 x 300). При $ 200 на GWH това ще ви струва три пъти годишния БВП на щата Калифорния.

Но не се притеснявайте, батериите, които да съхраняват енергия за шест месеца и повече и да я освобождават без загуби на борсата, не съществуват. Може би някой ще ги измисли навреме, за да може Калифорния да постигне целите си за възобновяема електроенергия за 2030 г.

Всеки читател може да провери математиката.

Просто не мога да повярвам, че някой говори за това като за нещо свързано с реалността.

Автор: Франсис Ментон - https://www.manhattancontrarian.com/