Ny energi: Driving the Green Transformation of Power Systems

Ny energi, främst vind- och solkraft, omformar landskapet för globala kraftsystem. Jämfört med traditionella fossila bränslen har ny energi förnybara resurser, koldioxidfri drift och bred distribution. Under det senaste decenniet har enhetskapaciteten för vindkraftverk ökat från2 MW till över 15 MW, medan konverteringseffektiviteten för fotovoltaiska moduler har ökat från cirka 15 % till mer än 23 %. Kostnadsmässigt har den utjämnade kostnaden för el från landbaserad vindkraft och storskaliga solkraftsparker sjunkit under den för nya koleldade kraftprojekt.

Storskalig integrering av ny energi innebär dock även utmaningar för elnäten. Effekten av vind- och solkraft är intermittent och varierande på grund av väderförhållanden, vilket gör det svårt att exakt matcha belastningsbehovet på olika tidsskalor. För att komma till rätta med detta har energilagringssystem som litiumjonbatterier, flödesbatterier och pumpad hydrolagring blivit nyckelteknologier för att jämna ut effekt, tillhandahålla frekvensreglering och reservkapacitet. Samtidigt kan nya energiprognostekniker som kombinerar numeriska väderförutsägelser och maskininlärningsalgoritmer tillhandahålla uteffektkurvor 24 till 72 timmar i förväg, vilket hjälper utskickscentraler att optimera enhetens engagemang.

Drivna av policyer och marknadsmekanismer främjas distribuerad solcellsenergi och spridd vindkraft i industriparker och landsbygdsområden, efter en "självgenerering med överskott som matas in i elnätet". Vindkraft till havs har med sin högre årliga utnyttjandetid blivit en ny tillväxtpol. Integrationsbaser för vind-sol-hybrid och vind-sol-vattenkraft förbättrar den totala överföringseffektiviteten genom tidsmässig och rumslig komplementaritet av flera resurser. Det förväntas att i takt med att flexibel HVDC-överföring och grönt väteteknik mognar kommer andelen ny energi i den övergripande energimixen att fortsätta att öka stadigt.