Źródło: .energy.gov
Operatorzy elektrycznych systemów przesyłowych są odpowiedzialni za transport energii od jej źródła do odbiorców na poziomie regionalnym lub krajowym. Przed podłączeniem energii ze źródła do sieci elektrycznej operatorzy przeprowadzają szereg badań wpływu, które określają, jakie nowe urządzenia przesyłowe lub modernizacje mogą być potrzebne.
Listy projektów w tym procesie są nazywane „kolejkami połączeń wzajemnych”. Wejście do kolejki połączeń międzysystemowych to tylko jeden z wielu kroków w procesie rozwoju energetyki odnawialnej. Deweloperzy projektów muszą również zawrzeć umowy z właścicielami gruntów i społecznościami, nabywcami energii, dostawcami sprzętu i podmiotami finansującymi, a także mogą potrzebować ulepszenia lokalnej infrastruktury sieci przesyłowej.
Obecnie istnieje ponad 1300 gigawatów (GW) energii słonecznej, wiatrowej i baterii, które wymagają połączenia z siecią, ale projekty te borykają się z długimi czasami oczekiwania i, w wielu przypadkach, wysokimi kosztami modernizacji i podłączenia do sieci.
Pomoc w przyłączeniu odnawialnych źródeł energii do sieci
Amerykański Departament Energii (DOE) nawiązał współpracę z zespołami badawczymi z Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) i National Renewable Energy Laboratory (NREL) w celu uruchomienia nowej inicjatywy – Interconnection Innovation e- Xchange (i2X). Inicjatywa ta ma na celu pomoc w podłączaniu czystych zasobów energii do sieci, co zwiększy ogólną niezawodność sieci i poprawi konkurencję na rynku oraz dostęp do przesyłu i dystrybucji.
Program i2X skupia partnerów w celu opracowania rozwiązań umożliwiających szybsze, prostsze i sprawiedliwsze łączenie zasobów czystej energii przy jednoczesnym zwiększeniu niezawodności, bezpieczeństwa i odporności sieci elektrycznej. Zostanie to osiągnięte poprzez platformę zaangażowania interesariuszy, lepsze dane i analizy, opracowanie mapy drogowej i pomoc techniczną.
Program i2X ma na celu:
Rozwiąż podstawowe problemy związane z połączeniem sieci, takie jak brak danych, niedobór wykwalifikowanej siły roboczej i bariery administracyjne, które powodują nieefektywne procedury przyłączania
Zapewnienie pomocy technicznej partnerom w opracowywaniu rozwiązań konkretnych problemów związanych z połączeniami międzysystemowymi na poziomie regionalnym, stanowym i lokalnym, pomagając w podłączaniu większej ilości czystej energii do sieci i obniżając koszty dla konsumentów i rodzin
- Zajęcie się nierównościami spowodowanymi przez wzajemne połączenia zgodnie z inicjatywą administracji Bidena dotyczącą wymiaru sprawiedliwości40.
Interconnection Innovation e-Xchange (i2X) gromadzi różne zainteresowane strony zaangażowane w łączenie energii słonecznej, wiatrowej i zasobów magazynowania energii, aby ułatwić partnerskie uczenie się i wymianę wiedzy oraz zainspirować nowe pomysły i możliwości w zakresie połączeń wzajemnych.
Rosnąca ilość mocy energetycznych poszukujących połączenia przesyłowego
Całkowita moc energetyczna potrzebna do połączenia międzysystemowego wzrosła dramatycznie w ciągu ostatniej dekady, osiągając szczyt pod koniec 2021 r. na poziomie około 1,4 terawata (TW), czyli więcej niż obecne moce wytwórcze w USA wynoszące 1,2 TW io cały terawat wyższy niż kolejka w 2010.
„Sama ilość czystej energii w kolejkach jest niesamowita” – powiedział Joseph Rand, starszy pracownik naukowy ds. inżynierii w Berkeley Lab. „Sugeruje to, że trwa wielka przemiana, w której wiodąca rola przypada na energię słoneczną i magazynowanie”.
Na koniec 2021 r. największy udział mocy wytwórczych w kolejkach miał energia słoneczna (676 GW), ale znaczna moc wiatrowa (247 GW) wystąpiła również o połączenie międzysystemowe. Ilość mocy morskich elektrowni wiatrowych w kolejkach (77 GW) stanowi ponad dwukrotność celu administracji Bidena polegającego na zainstalowaniu 30 GW do 2030 r., chociaż te proponowane projekty morskiej energetyki wiatrowej mogą napotkać wyzwania w zakresie połączeń międzysystemowych wynikające z braku istniejącej infrastruktury. Zainteresowanie deweloperów magazynowaniem energii elektrycznej eksplodowało w ostatnich latach, a pojemność w kolejkach podwoiła się w ciągu zaledwie jednego roku, do 427 GW.
Rand wskazuje, że ilość energii słonecznej, wiatrowej i magazynowej w kolejkach jest dziś mniej więcej taka sama, jaka jest potrzebna, aby do 2030 r. osiągnąć 80 procent energii elektrycznej w USA z zasobów o zerowej emisji dwutlenku węgla. Prezydent Biden wyznaczył ambitne cele, aby stworzyć zanieczyszczenie węglowe -wolna energetyka do 2035 r. i gospodarka o zerowej emisji netto najpóźniej do 2050 r. w celu przeciwdziałania zmianom klimatycznym.
„Trendy w tych kolejkach połączeń wzajemnych sugerują, że deweloperzy są chętni do spełnienia tej ambicji, chociaż mogą napotkać pewne trudności” – powiedział Rand.
Dotyczy to również projektów odnawialnych źródeł energii łączących się z lokalnymi sieciami dystrybucyjnymi.
„Narodowe Laboratorium Energii Odnawialnej stwierdziło, że rozproszona energetyka wiatrowa „za licznikiem” może zapewnić ponad 1400 gigawatów mocy w 2035 r., jeśli wymagania dotyczące lokalizacji i połączeń międzysystemowych zostaną uproszczone” – powiedział dr Robert Wills, członek zarządu Distributed Wind Energy Stowarzyszenie Rozproszone systemy energetyki wiatrowej za licznikiem są podłączone do sieci po stronie klienta i wytwarzają energię elektryczną, która ma być wykorzystywana przez domy lub budynki na miejscu. „Obecnie instalatorzy rozproszonej energii wiatrowej napotykają wiele przeszkód w instalacji i nie mają możliwości rozwiązania problemu w przypadku problemów z połączeniami międzysystemowymi. Stowarzyszenie Rozproszonej Energii Wiatrowej postrzega program i2X jako pozytywny sposób na postęp w tym bardzo ważnym sektorze czystej energii. "
Rosnące wyzwania podkreślają potrzebę doskonalenia procesów
Obecne koszty i procedury przyłączenia do sieci nie są w stanie sprostać szybkiemu wzrostowi projektów czystej energii, co skutkuje długimi czasami oczekiwania na przyłączenia, wieloma projektami wycofywaniem się z kolejek przyłączeniowych przed zakończeniem oraz niepewnością dla deweloperów projektów.
A dzięki inwestycjom w czystą energię przewidzianym zarówno w ustawie o ustawie o infrastrukturze międzypartyjnej, jak i ustawie o redukcji inflacji, jeszcze więcej źródeł czystej energii stanie w kolejce do integracji z siecią.
Stawki za pobranie i czas oczekiwania w kolejkach sugerują rosnące wyzwania w zakresie połączeń międzysystemowych i przesyłu oraz podkreślają potrzebę usprawnienia procesów instytucjonalnych. W lipcu 2021 r. Federalna Komisja Regulacji Energetyki (FERC) wydała zaawansowane zawiadomienie o proponowanym tworzeniu przepisów w celu zbadania i rozwiązania wielu z tych problemów, a następnie zawiadomienie o proponowanym tworzeniu przepisów (NOPR) skoncentrowane na planowaniu przesyłu w kwietniu 2022 r., a drugie skoncentrowane na NOPR w sprawie reformy połączeń międzysystemowych w czerwcu 2022 r.
Współpracując z uczestniczącymi organizacjami i2X, eksperci z biur DOE ds. technologii energii wiatrowej i energii słonecznej, PNNL, NREL i LBNL opracują plan 5-roczny, który wyznacza cele i identyfikuje luki badawcze oraz punkty odniesienia dla sukcesu.
Oczekuje się, że te wysiłki będą informować i uzupełniać postępowanie FERC NOPR oraz wysiłki Krajowego Stowarzyszenia Komisarzy ds. Usług Regulacyjnych mające na celu informowanie i wspieranie organów regulacyjnych państwowych.
„Mamy potencjał, aby osiągnąć cel administracji Biden-Harris dotyczący bezemisyjnej sieci elektrycznej do 2035 r., jeśli strategicznie wykorzystamy nasze istniejące zasoby energii odnawialnej” – powiedział Rand. „Wsparcie wynikające z ustawy o infrastrukturze międzypartyjnej i ustawy o redukcji inflacji, w połączeniu z ambitnymi celami giełdy i2X, może przyspieszyć naszą podróż ku przyszłości czystej energii”.
