A sfida di l’intermittenza rinnuvevule

I Stati Uniti anu un mischju dinamicu di l'electricità, cù una gamma di fonti d'energia chì generanu l'electricità in diverse ore di u ghjornu.

In ogni mumentu, a quantità di l'electricità generata deve currisponde à a dumanda per mantene a rete elettrica in equilibriu, chì porta à mudelli ciclichi in a generazione di l'electricità ogni ghjornu è settimanale .

U graficu quì sottu, via Govind Bhutada è Sabrina Lam di Visual Capitalist , traccia i cambiamenti orari in a generazione di l'electricità di i Stati Uniti nantu à una settimana, basatu nantu à dati da l'Amministrazione di l'Informazione Energetica di i Stati Uniti ( EIA ).

I trè tippi di centrali

Prima di immersione, hè impurtante di distinguishà trà i trè tippi principali di centrali in u mischju di l'electricità di i Stati Uniti:

• I pianti di carica di basa generalmente funzionanu à a capacità piena o quasi piena è sò usati per risponde à a carica di basa o a quantità minima d'electricità dumandata in ogni mumentu. Questi sò tipicamente centrali nucleari o di carbone . Se dispunibuli regiunale, e centrali geotermali è idroelettriche ponu ancu esse aduprate cum'è fonti di carica di basa.

• I picchi di carica o e centrali di piccu sò tipicamente dispatchable è ponu esse aumentati rapidamente durante i periodi di alta dumanda. Questi impianti sò generalmente operanu à a capacità massima solu per uni pochi d'ore à ghjornu è includenu centrali idroelettriche à gasu è à pompa.

• I pianti di carichi intermedi sò usati durante l'ore transitori trà a carica di basa è a dumanda di carica di punta. E fonti rinnuvevuli intermittenti cum'è u ventu è u sole (senza almacenamentu di bateria) sò adattati per l'usu intermediu, cù altre fonti.

Zooming In: U Mix Hourly Electricity di i Stati Uniti

Cù stu cuntestu, a tavula sottu furnisce una panoramica di a generazione media di l'electricità oraria per fonte per a settimana di u 7 di marzu à u 14 di marzu di u 2023, in u fusu orariu orientale.

Hè da nutà chì, mentri questu hè rappresentativu di una settimana tipica di generazione di l'electricità, sti mudelli ponu cambià cù e stagioni. Per esempiu, in u mese di ghjugnu, a dumanda di l'electricità di solitu culmina versu 5 PM, quandu a generazione di u sole hè sempre alta, à u cuntrariu di marzu.

U gasu naturale hè a più grande fonte d'electricità di u paese, cù e piante di gasu chì generanu una media di 176 000 MWh d'electricità per ora in tutta a settimana sopra. A natura dispatchable di u gasu naturale hè evidenti in u graficu, cù a generazione di gasu chì cascanu in l'ore è cresce durante l'ora di l'affari.

Intantu, a generazione di l'electricità nucleare resta stabile in tutti i ghjorni è a settimana dati, chì varieghja trà 80.000-85.000 MWh per ora. I centrali nucleari sò pensati per funziunà per longa durata (1,5 à 2 anni) prima di rifornimentu di carburante è necessitanu menu mantenimentu, chì li permettenu di furnisce una energia di basa affidabile.

Per d 'altra banda, a generazione di u ventu è u sole tendenu à vede grandi fluttuazioni durante a settimana. Per esempiu, durante a settimana di u 07 à u 14 di marzu, a generazione di u ventu variava trà 26.875 MWh è 77.185 MWh per ora, secondu a velocità di u ventu. A generazione solare hà avutu estremi più forti, spessu ghjunghjenu à cero o nettamente negativu di notte è risulendu à più di 40 000 MWh in dopu meziornu.

Perchè u ventu è u solare sò spessu variabili è specifichi di u locu, l'integrazione di elli in a rete pò pone sfide per l'operatori di a rete, chì si basanu nantu à e previsioni per mantene l'offerta è a dumanda di energia elettrica in equilibriu. Allora, chì sò qualchi manere di risolve questi prublemi?

Risolviri a Sfida di l'Intermittenza Rinnovabile

Cum'è più capacità rinnuvevuli hè implementata, quì sò trè manere di fà a transizione più liscia.

• I sistemi di almacenamentu d'energia ponu esse cumminati cù rinnovabili per mitigà a variabilità. E batterie ponu almacenà l'electricità durante i tempi di alta generazione (per esempiu, dopu meziornu per u solar), è furnisce durante i periodi di piccu dumanda.

• A gestione di a dumanda pò esse aduprata per trasfurmà a dumanda flessibile à i tempi di alta generazione rinnuvevule. Per esempiu, e utilità ponu cullaburazione cù i so clienti industriali per assicurà chì certe linee di fabbrica funzionanu solu dopu meziornu, quandu u piccu di generazione solare.

• L'espansione di e linee di trasmissione pò aiutà à cunnette risorse solari è eoliche di alta qualità in regioni remote à i centri di dumanda. In fattu, à a fine di u 2021, più di 900 gigawatt di capacità solare è eolica (in particulare più di l'attuale capacità rinnovabile di u paese) sò stati in fila per l'interconnessione di a rete.