Energiespeicherung entscheidend für jedes stark dekarbonisierte Stromsysteme

In stark dekarbonisierten Energiesystemen, die verknüpfen hohen Proportion an variabler erneuerbarer Schwung (VRE) nutzen, ist eine Energiespeicherung erforderlich, um dies Licht anzulassen und den Stromfluss aufrechtzuerhalten, wenn die Sonne nicht scheint und dieser Wind nicht weht – wenn die Erzeugung aus diesen VRE-Ressourcen erfolgt tief oder die Nachfrage hoch ist. Die Studie „Future of Energy Storage“ dieser MIT Energy Initiative verdeutlicht die Notwendigkeit dieser Energiespeicherung und untersucht Wege zur Nutzung von VRE-Ressourcen und -Speichern, um solange bis 2050 effizient dekarbonisierte Stromsysteme zu klappen.

„The Future of Energy Storage“, ein neuer multidisziplinärer Lagebericht dieser MIT Energy Initiative (MITEI), drängt die Regierung zu Investitionen in ausgefeilte Analysewerkzeuge für jedes die Planung, den Produktionsstätte und die Regulierung von Elektrizitätssystemen, um Speicher effizient bereitzustellen und zu nutzen.

Da Speichertechnologien in dieser Position sein werden, im Wesentlichen sämtliche anderen Elemente eines Stromsystems zu ersetzen oder zu ergänzen, einschließlich Erzeugung, Übertragung und Bedarfssteuerung, werden ebendiese Werkzeuge in Zukunft für jedes Entwickler, Betreiber und Regulierungsbehörden von Stromsystemen von entscheidender Wert sein. Die Studie empfiehlt außerdem zusätzliche Unterstützung für jedes ergänzende Personalbesetzungs- und Weiterbildungsprogramme im Kontext Regulierungsbehörden gen Landes- und Bundesebene.

Jener MITEI-Lagebericht zeigt, dass die Energiespeicherung eine tiefe Dekarbonisierung zuverlässiger elektrischer Energiesysteme erschwinglich macht. „Die Betreiber von Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen nach sich ziehen traditionell gen die Stromnachfrage – zu jedem beliebigen Zeitpunkt – reagiert, während sie die Stromzufuhr ins Netzwerk zugeschnitten nach sich ziehen“, sagt MITEI-Rektor Robert Armstrong, Chevron-Professor für jedes Chemieingenieurwesen und Vorsitzender von Future of Energy Speicherstudie.

„Dagegen VRE-Ressourcen wie Wind und Sonne hängen von täglichen und saisonalen Schwankungen sowie Wetterschwankungen ab; sie stillstehen nicht immer zur Verfügung, um dieser Stromnachfrage zu vollbringen. Unsrige Studie zeigt, dass Energiespeicher VRE-dominierten Stromsystemen helfen können, den Strom auszugleichen Angebot und Nachfrage im Kontext gleichzeitiger Wahrung dieser Zuverlässigkeit gen kostengünstige Weise – dies wiederum kann die Elektrifizierung vieler Endverbrauchsaktivitäten verbleibend den Elektrizitätssektor hinaus unterstützen.“

Die dreijährige Studie soll Regierungen, Industrie und Hochschulen helfen, verknüpfen Weg zur Fortgang und zum Pfand von Speichertechnologien für jedes elektrische Schwung zu finden, um die Elektrifizierung und Dekarbonisierung in dieser gesamten Wirtschaft zu fördern und synchron übermäßige oder ungerechte Belastungen zu vermeiden.

Die Studie konzentriert sich gen drei verschiedene Regionen dieser Vereinigten Staaten und zeigt die Notwendigkeit eines unterschiedlichen Ansatzes für jedes die Energiespeicherung und dies Plan von Elektrizitätssystemen in verschiedenen Teilen des Landes. Unter Verwendung von Modellierungswerkzeugen für jedes dies Jahr 2050 konzentriert sich dies Studienteam Neben… verbleibend die Vereinigten Staaten hinaus gen Schwellenländer und Entwicklungsländer (EMDE), insbesondere Indien.

Die Ergebnisse unterstreichen die starke Rolle, die Speicher in EMDE-Nationen spielen können. In diesen Ländern wird in den nächsten 30 Jahren aufgrund dieser raschen gesamtwirtschaftlichen Expansion und dieser zunehmenden Eröffnung von stromverbrauchenden Technologien wie Klimaanlagen ein massives Zunahme des Strombedarfs erwartet. Die Studie macht insbesondere gen die entscheidende Rolle folgsam, die Batteriespeicher im Kontext dieser Dekarbonisierung von Netzen in EMDE-Ländern spielen können, die keinen Zugang zu kostengünstigem Gas nach sich ziehen und derzeit gen Kohleerzeugung angewiesen sind.

Die Autoren stellen straff, dass Investitionen in VRE in Komposition mit Speicherung in Indien mittel- und langfristig gegensätzlich dieser neuen Kohleerzeugung vorzugsweise werden, obwohl bestehende Kohlekraftwerke gegeben bleiben können, dass sie nicht durch politische Maßnahmen wie die Kohlenstoffdioxid-Preisgestaltung erzwungen werden.

„Entwicklungsländer sind ein entscheidender Teil dieser globalen Herausforderung dieser Dekarbonisierung“, sagt Robert Stoner, stellvertretender Rektor für jedes Wissenschaft und Technologie im Kontext MITEI und einer dieser Autoren des Berichts. „Unsrige Studie zeigt, wie sie die sinkenden Preis für jedes erneuerbare Energien und Speicherung in den kommenden Jahrzehnten nutzen können, um zum Klimaführer zu werden, ohne die wirtschaftliche Fortgang und Modernisierung zu opfern.“

Die Studie untersucht vier Arten von Speichertechnologien: elektrochemisch, warm, chemisch und schablonenhaft. Wenige dieser Technologien, wie Lithium-Ionen-Batterien, Pumpspeicherkraftwerke und manche Wärmespeicheroptionen, nach sich ziehen sich etabliert und sind für jedes den kommerziellen Pfand verfügbar. Jener Lagebericht empfiehlt dieser Regierung, ihre Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen gen andere Speichertechnologien zu verdichten, die eine Weiterentwicklung erfordern, um solange bis 2050 oder früher verfügbar zu sein – darunter Projekte zur Gunstbezeugung alternativer elektrochemischer Speichertechnologien, die gen gen dieser Schutzleiter reichlich vorhandenen Materialien beruhen. Es schlägt Neben… staatliche Anreize und Mechanismen vor, die den Lorbeeren honorieren, jedoch dies Projektmanagement nicht in Mitleidenschaft ziehen.

Jener Lagebericht fordert die Bundesregierung gen, manche dieser Regulieren für jedes Technologiedemonstrationsprojekte zu ändern, um mehr Speicherprojekte zu zuteilen. Richtlinien, die eine Kostenteilung im Transition für jedes geistige Eigentumsrechte verlangen, entmutigen die Verbreitung von Wissen, so dieser Lagebericht. Jener Lagebericht befürwortet föderale Anforderungen für jedes Demonstrationsprojekte, die Informationen mit anderen US-Einheiten teilen.

Dem Lagebericht zufolge können viele bestehende Kraftwerke, die abgeschaltet werden, in nützliche Energiespeicher umgewandelt werden, während ihre Kessel für jedes fossile Brennstoffe durch Wärmespeicher und neue Dampfgeneratoren ersetzt werden. Jene Nachrüstung kann mit handelsüblichen Technologien erfolgen und kann für jedes Anlagenbesitzer und Kommunen begehrt sein – unter Verwendung von Vermögenswerten, die andernfalls im Kontext dieser Dekarbonisierung von Elektrizitätssystemen aufgegeben würden.

Die Studie befasst sich Neben… mit Wasserstoff und kommt zu dem Schluss, dass seine Verwendung zur Speicherung wahrscheinlich davon entfernen wird, inwieweit Wasserstoff in dieser Gesamtwirtschaft verwendet wird. Jene breite Nutzung von Wasserstoff, so dieser Lagebericht, wird durch die zukünftigen Preis dieser Wasserstoffproduktion, des Transports und dieser Speicherung vorangetrieben – und durch dies Innovationstempo im Kontext Endverbrauchsanwendungen von Wasserstoff.

Die MITEI-Studie prognostiziert, dass sich die Verteilung dieser stündlichen Großhandelspreise oder dieser stündliche Schwellenwert dieser Schwung in stark dekarbonisierten Stromsystemen ändern wird – mit viel mehr Zahlungsfrist aufschieben mit sehr niedrigen Rühmen und mehr Zahlungsfrist aufschieben mit hohen Rühmen im Vergleich zu den heutigen Großhandelsmärkten. Von dort empfiehlt dieser Lagebericht, dass Systeme Einzelhandelspreise und Einzelhandelslastmanagementoptionen importieren, die sämtliche Verbraucher zu diesem Zweck honorieren, dass sie den Stromverbrauch von Zeiten, in denen hohe Großhandelspreise gen Unterversorgung hindeuten, gen Zeiten verlagern, in denen niedrige Großhandelspreise Fülle signalisieren.

Die Studie „Future of Energy Storage“ ist die neunte in MITEIs „Future of“-Schlange, in dieser komplexe und lebenswichtige Themen im Zusammenhang mit Schwung und Umwelt untersucht werden. Frühere Studien konzentrierten sich gen Kernkraft, Solarenergie, Erdgas, geothermische Schwung und Kohle (mit Abscheidung und Sequestrierung von Kohlendioxidemissionen) sowie gen Systeme wie dies US-amerikanische Stromnetz. Die Alfred P. Sloan Foundation und die Heising-Simons Foundation stellten die Kernfinanzierung für jedes die MITEI-Studie Future of Energy Storage bereit liegend. Die MITEI-Mitglieder Equinor und Shell leisteten zusätzliche Unterstützung.

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