Θα συνδυάζει το μεγαλύτερο ηλιακό αγρόκτημα στον κόσμο, τη μεγαλύτερη μπαταρία και το μακρύτερο υποθαλάσσιο καλώδιο ηλεκτρικής ενέργειας
Το πιο φιλόδοξο έργο ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στον κόσμο μέχρι σήμερα είναι το προτεινόμενο Αυστραλίας - ASEAN Power Link.
Αυτό το έργο θα συνδυάζει το μεγαλύτερο ηλιακό αγρόκτημα στον κόσμο, τη μεγαλύτερη μπαταρία και το μακρύτερο υποθαλάσσιο καλώδιο ηλεκτρικής ενέργειας.
Το ηλιακό αγρόκτημα των 10 gigawatt (GW) θα καλύπτει 30.000 στρέμματα στην Βόρεια Επικράτεια της Αυστραλίας.
Αυτό είναι περίπου 9 εκατ. ηλιακά φωτοβολταϊκών πάνελ θα είναι σε οροφές.
Το ηλιακό αγρόκτημα θα συνδυαστεί με μια εγκατάσταση αποθήκευσης μπαταρίας 30 gigawatt-hour (GWh) για να επιτρέψει την αποστολή ανανεώσιμης ισχύος όλο το εικοσιτετράωρο.
Δεν αρκεί ένα ηλιακό αγρόκτημα στη μέση του πουθενά αν δεν μπορείς να πάρεις την ενέργεια.
Το έργο προβλέπει επί του παρόντος μια εναέρια γραμμή υψηλής τάσης 800 χιλιομέτρων για τη μετάδοση 3 GW στο Darwin στη βόρεια ακτή της Βόρειας Επικράτειας της Αυστραλίας.
Από εκεί, θα μεταφερθεί σε μια υποθαλάσσια γραμμή ισχύος 3.700 km 2.2 GW στη Σιγκαπούρη.
Η Sun Cable, μια εταιρεία με έδρα τη Σιγκαπούρη που ιδρύθηκε το 2018, βρίσκεται πίσω από το προτεινόμενο έργο ύψους 16 δισεκατομμυρίων δολαρίων.
Αυτή η υποθαλάσσια γραμμή θα ήταν πέντε φορές μεγαλύτερη από τη μακρύτερη στον κόσμο – την σύνδεση στην Βόρεια Θάλασσα μεταξύ Νορβηγίας και Βρετανίας 720 χιλιομέτρων που έχει προγραμματιστεί να τεθεί σε λειτουργίατο 2021.
Η εγκατάσταση αποθήκευσης θα ήταν 155 φορές μεγαλύτερη από το 193,5 megawatt/ώρα (MWh) της Αυστραλιανής Hornsdale Power Reserve, που είναι σήμερα η μεγαλύτερη λειτουργική μπαταρία ιόντων λιθίου στον κόσμο.
Και θα είναι επίσης 100 φορές μεγαλύτερη από τη μεγαλύτερη μπαταρία παγκόσμιας κλίμακας, την μπαταρία θείου νατρίου 300 MWh στον Υποσταθμό Buzen της Ιαπωνίας.
Το έργο Αυστραλίας-ASEAN έχει προγραμματιστεί να τεθεί σε σύνδεση έως το τέλος του 2027. Οι προγραμματιστές του έργου αναμένουν ότι θα δημιουργήσει έως 1.500 θέσεις εργασίας κατά τη φάση κατασκευής και έως 350 θέσεις εργασίας κατά τη διάρκεια των εργασιών.
Προκλήσεις
Σύμφωνα με το Oilprice δεδομένου του ενδιαφέροντος για αυτούς τους τύπους έργων, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τις προκλήσεις και το τελικό κόστος μεταφοράς ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις.
Η ικανότητα να το κάνουμε αυτό οικονομικά έχει σημαντικές επιπτώσεις από την έρημο της Σαχάρας έως το αμερικανικό Midwest και την Αρκτική.
Πράγματι, ο κόσμος έχει τεράστιους ανανεώσιμους ενεργειακούς πόρους, αλλά συχνά αυτοί οι πόροι βρίσκονται μακριά από τα κέντρα του πληθυσμού.
Για παράδειγμα, οι καλύτεροι αιολικοί πόροι στις Η.Π.Α. είναι μεταξύ Τέξας και Οκλαχόμα, καθώς και σε όλο το αραιοκατοικημένο κεντρικό Midwest. Ομοίως, πολλοί από τους καλύτερους ηλιακούς πόρους του κόσμου βρίσκονται σε αραιοκατοικημένες περιοχές της ερήμου.
Το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας των ΗΠΑ (NREL) ανακοίνωσε ότι η ανάπτυξη μεγάλης κλίμακας παραγωγής ανανεώσιμης ενέργειας θα απαιτήσει επιπλέον γραμμές μεταφοράς για την ανακούφιση των περιφερειακών περιορισμών.
Στην πραγματικότητα, υπήρξε τεράστιο ενδιαφέρον για τη σύνδεση ορισμένων από αυτούς τους πλούσιους ανανεώσιμους πόρους με τα κέντρα πληθυσμού μέσω γραμμών μεταφοράς, αλλά το κόστος είναι συχνά απαγορευτικό.
Αυτά τα έργα υποδομής είναι γενικά έργα πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων που πρέπει επίσης να κερδίσουν την έγκριση από τις ρυθμιστικές αρχές και τους γαιοκτήμονες.
Οι προκλήσεις είναι σημαντικές. Υπάρχουν πάντα κίνδυνοι κατά την κατασκευή του μεγαλύτερου οτιδήποτε, και αυτό το έργο προβλέπει να το κάνει σε τρεις ξεχωριστές κατηγορίες.
Αυτό αυξάνει σημαντικά τους κινδύνους αποτυχίας. Πολλές προκλήσεις θα πρέπει να ξεπεραστούν.
Για παράδειγμα, τα υποθαλάσσια καλώδια διασχίζουν συνήθως ρηχά νερά. Σε αυτήν την περίπτωση, το καλώδιο θα πρέπει να βυθισθεί σε βαθιές τάφρους. Αυτό, σε συνδυασμό με το μήκος που πρέπει να διασχίσει, θα προσφέρει πρωτοφανείς προκλήσεις για τα πλοία που θα προσπαθήσουν να τοποθετήσουν το καλώδιο.
Το έργο
Αυτό είναι ένα μόνο παράδειγμα του είδους των προκλήσεων που μπορούν να αντιμετωπίσουν αυτά τα μεγάλα έργα. Για να εκτιμήσουμε το κόστος της ηλιακής ενέργειας που παράγεται από αυτό το σύστημα, πρέπει να κάνουμε μερικές υποθέσεις.
Το πρώτο αφορά τη διάρκεια ζωής του συστήματος. Ένας γενικός κανόνας είναι ότι τα ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα θα διαρκέσουν περίπου 25 χρόνια.
Αυτά τα συστήματα μπορούν ακόμη να παράγουν ισχύ πέρα από αυτό το χρονικό πλαίσιο, αλλά μέχρι τότε θα σημειωθεί σημαντική υποβάθμιση της εξόδου ισχύος.
Δεύτερον, πρέπει να εκτιμηθεί η ποσότητα της παραγόμενης ισχύος κατά τη διάρκεια του χρόνου.
Ο συντελεστής χωρητικότητας αντιπροσωπεύει το ποσοστό της ενέργειας που παράγεται σε μια περίοδο (συνήθως ένα έτος) διαιρεμένη με την εγκατεστημένη χωρητικότητα.
Επειδή η απόδοση των ηλιακών ποικίλλει καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας και του έτους - και ανάλογα με την τοποθεσία - ο συντελεστής χωρητικότητας του ηλιακού φωτοβολταϊκού μπορεί να κυμαίνεται από περίπου 10% έως 25%.
Για παράδειγμα, εάν το σύστημα 10 GW μπορούσε να λειτουργεί με πλήρη απόδοση 24 ώρες την ημέρα, θα μπορούσε να παράγει 24 x 365 x 10 = 87.600 GWh ετησίως.
Σε ολόκληρη την Αυστραλία, ο μέσος συντελεστής χωρητικότητας για φωτοβολταϊκά συστήματα μεγάλης κλίμακας εκτιμάται σε 21%. Δεδομένης της κλίμακας και της τοποθεσίας του έργου Sun Cable, δεν είναι παράλογο να υποθέσουμε ότι θα μπορούσαν να φτάσουν το ανώτερο εύρος του συντελεστή χωρητικότητας 25%.
Σε αυτήν την περίπτωση, κατά τη διάρκεια ζωής του συστήματος, θα παρήγαγε 87.600 GWh για 25 χρόνια με 25% συντελεστή χωρητικότητας συνολικά 547.500 GWh ισχύος ή 547.5 terawatt/ώρα (TWh).
Απώλειες
Υπάρχουν όμως απώλειες που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Αν και το συνεχές ρεύμα είναι ένα πιο αποτελεσματικό μέσο μετάδοσης ισχύος σε μεγάλες αποστάσεις από το εναλλασσόμενο ρεύμα, μέρος της μεταδιδόμενης ισχύος χάνεται ως θερμότητα.
Για DC, αυτές οι απώλειες γραμμής εξαρτώνται από την τάση της γραμμής και την απόσταση από την οποία μεταδίδεται η ισχύς. Οι περισσότερες γραμμές HVDC χρησιμοποιούν τάσεις μεταξύ 100 κιλοβάτ (kV) και 800 kV. Λαμβάνοντας υπόψη τη δύναμη και την απόσταση που διανύθηκε, η σύνδεση Αυστραλίας- ASEAN Power Link πιθανότατα θα βρίσκεται στο υψηλό αυτής της κλίμακας.
Η Siemens δήλωσε ότι για 2.5 GW ισχύος που εκπέμπεται σε 800 km της εναέριας γραμμής, η απώλεια γραμμής στα 800 kV HVDC είναι μόλις 2,6%. Η προέκταση αυτού σε όλο το μήκος της γραμμής 4.500 χλμ θα σήμαινε συνολική απώλεια ισχύος 14,6% (υποθέτοντας ότι οι απώλειες στο υποθαλάσσιο HVDC είναι συγκρίσιμες με αυτές της εναέριας γραμμής).
Έτσι, η συνολική ισχύς θα μπορούσε να εκτιμηθεί στα 547,5 TWh * 85,4% = 467,6 TWh.
Στη συνέχεια, το απλό ισοσταθμισμένο κόστος της ενέργειας που παράγεται από αυτό το έργο θα είναι 16 δισεκατομμύρια δολάρια διαιρούμενο με 467,6 TWh (που ισοδυναμεί με 467,6 δισεκατομμύρια κιλοβατώρες) ή 0,034 $ / kWh.
Αυτή είναι μια ελκυστική τιμή, αλλά παρέχει μόνο μια απλή, χαμηλής ποιότητας εκτίμηση της συνεισφοράς του κεφαλαίου στο έργο.
Αυτό θα πρέπει να προστεθεί στο τρέχον κόστος συντήρησης - μερικά από τα οποία θα μπορούσαν να είναι σημαντικά εάν το υποθαλάσσιο καλώδιο απαιτεί επισκευές - και το κόστος χρηματοδότησης. Οι διαθέσιμες ηλιακές επιδοτήσεις, οι οποίες επίσης δεν έχουν ληφθεί υπόψη, θα μπορούσαν εν μέρει να καλύψουν το κόστος αυτό.
www.worldenergynews.gr
Αυτό το έργο θα συνδυάζει το μεγαλύτερο ηλιακό αγρόκτημα στον κόσμο, τη μεγαλύτερη μπαταρία και το μακρύτερο υποθαλάσσιο καλώδιο ηλεκτρικής ενέργειας.
Το ηλιακό αγρόκτημα των 10 gigawatt (GW) θα καλύπτει 30.000 στρέμματα στην Βόρεια Επικράτεια της Αυστραλίας.
Αυτό είναι περίπου 9 εκατ. ηλιακά φωτοβολταϊκών πάνελ θα είναι σε οροφές.
Το ηλιακό αγρόκτημα θα συνδυαστεί με μια εγκατάσταση αποθήκευσης μπαταρίας 30 gigawatt-hour (GWh) για να επιτρέψει την αποστολή ανανεώσιμης ισχύος όλο το εικοσιτετράωρο.
Δεν αρκεί ένα ηλιακό αγρόκτημα στη μέση του πουθενά αν δεν μπορείς να πάρεις την ενέργεια.
Το έργο προβλέπει επί του παρόντος μια εναέρια γραμμή υψηλής τάσης 800 χιλιομέτρων για τη μετάδοση 3 GW στο Darwin στη βόρεια ακτή της Βόρειας Επικράτειας της Αυστραλίας.
Από εκεί, θα μεταφερθεί σε μια υποθαλάσσια γραμμή ισχύος 3.700 km 2.2 GW στη Σιγκαπούρη.
Η Sun Cable, μια εταιρεία με έδρα τη Σιγκαπούρη που ιδρύθηκε το 2018, βρίσκεται πίσω από το προτεινόμενο έργο ύψους 16 δισεκατομμυρίων δολαρίων.
Αυτή η υποθαλάσσια γραμμή θα ήταν πέντε φορές μεγαλύτερη από τη μακρύτερη στον κόσμο – την σύνδεση στην Βόρεια Θάλασσα μεταξύ Νορβηγίας και Βρετανίας 720 χιλιομέτρων που έχει προγραμματιστεί να τεθεί σε λειτουργίατο 2021.
Η εγκατάσταση αποθήκευσης θα ήταν 155 φορές μεγαλύτερη από το 193,5 megawatt/ώρα (MWh) της Αυστραλιανής Hornsdale Power Reserve, που είναι σήμερα η μεγαλύτερη λειτουργική μπαταρία ιόντων λιθίου στον κόσμο.
Και θα είναι επίσης 100 φορές μεγαλύτερη από τη μεγαλύτερη μπαταρία παγκόσμιας κλίμακας, την μπαταρία θείου νατρίου 300 MWh στον Υποσταθμό Buzen της Ιαπωνίας.
Το έργο Αυστραλίας-ASEAN έχει προγραμματιστεί να τεθεί σε σύνδεση έως το τέλος του 2027. Οι προγραμματιστές του έργου αναμένουν ότι θα δημιουργήσει έως 1.500 θέσεις εργασίας κατά τη φάση κατασκευής και έως 350 θέσεις εργασίας κατά τη διάρκεια των εργασιών.
Προκλήσεις
Σύμφωνα με το Oilprice δεδομένου του ενδιαφέροντος για αυτούς τους τύπους έργων, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε τις προκλήσεις και το τελικό κόστος μεταφοράς ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις.
Η ικανότητα να το κάνουμε αυτό οικονομικά έχει σημαντικές επιπτώσεις από την έρημο της Σαχάρας έως το αμερικανικό Midwest και την Αρκτική.
Πράγματι, ο κόσμος έχει τεράστιους ανανεώσιμους ενεργειακούς πόρους, αλλά συχνά αυτοί οι πόροι βρίσκονται μακριά από τα κέντρα του πληθυσμού.
Για παράδειγμα, οι καλύτεροι αιολικοί πόροι στις Η.Π.Α. είναι μεταξύ Τέξας και Οκλαχόμα, καθώς και σε όλο το αραιοκατοικημένο κεντρικό Midwest. Ομοίως, πολλοί από τους καλύτερους ηλιακούς πόρους του κόσμου βρίσκονται σε αραιοκατοικημένες περιοχές της ερήμου.
Το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας των ΗΠΑ (NREL) ανακοίνωσε ότι η ανάπτυξη μεγάλης κλίμακας παραγωγής ανανεώσιμης ενέργειας θα απαιτήσει επιπλέον γραμμές μεταφοράς για την ανακούφιση των περιφερειακών περιορισμών.
Στην πραγματικότητα, υπήρξε τεράστιο ενδιαφέρον για τη σύνδεση ορισμένων από αυτούς τους πλούσιους ανανεώσιμους πόρους με τα κέντρα πληθυσμού μέσω γραμμών μεταφοράς, αλλά το κόστος είναι συχνά απαγορευτικό.
Αυτά τα έργα υποδομής είναι γενικά έργα πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων που πρέπει επίσης να κερδίσουν την έγκριση από τις ρυθμιστικές αρχές και τους γαιοκτήμονες.
Οι προκλήσεις είναι σημαντικές. Υπάρχουν πάντα κίνδυνοι κατά την κατασκευή του μεγαλύτερου οτιδήποτε, και αυτό το έργο προβλέπει να το κάνει σε τρεις ξεχωριστές κατηγορίες.
Αυτό αυξάνει σημαντικά τους κινδύνους αποτυχίας. Πολλές προκλήσεις θα πρέπει να ξεπεραστούν.
Για παράδειγμα, τα υποθαλάσσια καλώδια διασχίζουν συνήθως ρηχά νερά. Σε αυτήν την περίπτωση, το καλώδιο θα πρέπει να βυθισθεί σε βαθιές τάφρους. Αυτό, σε συνδυασμό με το μήκος που πρέπει να διασχίσει, θα προσφέρει πρωτοφανείς προκλήσεις για τα πλοία που θα προσπαθήσουν να τοποθετήσουν το καλώδιο.
Το έργο
Αυτό είναι ένα μόνο παράδειγμα του είδους των προκλήσεων που μπορούν να αντιμετωπίσουν αυτά τα μεγάλα έργα. Για να εκτιμήσουμε το κόστος της ηλιακής ενέργειας που παράγεται από αυτό το σύστημα, πρέπει να κάνουμε μερικές υποθέσεις.
Το πρώτο αφορά τη διάρκεια ζωής του συστήματος. Ένας γενικός κανόνας είναι ότι τα ηλιακά φωτοβολταϊκά συστήματα θα διαρκέσουν περίπου 25 χρόνια.
Αυτά τα συστήματα μπορούν ακόμη να παράγουν ισχύ πέρα από αυτό το χρονικό πλαίσιο, αλλά μέχρι τότε θα σημειωθεί σημαντική υποβάθμιση της εξόδου ισχύος.
Δεύτερον, πρέπει να εκτιμηθεί η ποσότητα της παραγόμενης ισχύος κατά τη διάρκεια του χρόνου.
Ο συντελεστής χωρητικότητας αντιπροσωπεύει το ποσοστό της ενέργειας που παράγεται σε μια περίοδο (συνήθως ένα έτος) διαιρεμένη με την εγκατεστημένη χωρητικότητα.
Επειδή η απόδοση των ηλιακών ποικίλλει καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας και του έτους - και ανάλογα με την τοποθεσία - ο συντελεστής χωρητικότητας του ηλιακού φωτοβολταϊκού μπορεί να κυμαίνεται από περίπου 10% έως 25%.
Για παράδειγμα, εάν το σύστημα 10 GW μπορούσε να λειτουργεί με πλήρη απόδοση 24 ώρες την ημέρα, θα μπορούσε να παράγει 24 x 365 x 10 = 87.600 GWh ετησίως.
Σε ολόκληρη την Αυστραλία, ο μέσος συντελεστής χωρητικότητας για φωτοβολταϊκά συστήματα μεγάλης κλίμακας εκτιμάται σε 21%. Δεδομένης της κλίμακας και της τοποθεσίας του έργου Sun Cable, δεν είναι παράλογο να υποθέσουμε ότι θα μπορούσαν να φτάσουν το ανώτερο εύρος του συντελεστή χωρητικότητας 25%.
Σε αυτήν την περίπτωση, κατά τη διάρκεια ζωής του συστήματος, θα παρήγαγε 87.600 GWh για 25 χρόνια με 25% συντελεστή χωρητικότητας συνολικά 547.500 GWh ισχύος ή 547.5 terawatt/ώρα (TWh).
Απώλειες
Υπάρχουν όμως απώλειες που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Αν και το συνεχές ρεύμα είναι ένα πιο αποτελεσματικό μέσο μετάδοσης ισχύος σε μεγάλες αποστάσεις από το εναλλασσόμενο ρεύμα, μέρος της μεταδιδόμενης ισχύος χάνεται ως θερμότητα.
Για DC, αυτές οι απώλειες γραμμής εξαρτώνται από την τάση της γραμμής και την απόσταση από την οποία μεταδίδεται η ισχύς. Οι περισσότερες γραμμές HVDC χρησιμοποιούν τάσεις μεταξύ 100 κιλοβάτ (kV) και 800 kV. Λαμβάνοντας υπόψη τη δύναμη και την απόσταση που διανύθηκε, η σύνδεση Αυστραλίας- ASEAN Power Link πιθανότατα θα βρίσκεται στο υψηλό αυτής της κλίμακας.
Η Siemens δήλωσε ότι για 2.5 GW ισχύος που εκπέμπεται σε 800 km της εναέριας γραμμής, η απώλεια γραμμής στα 800 kV HVDC είναι μόλις 2,6%. Η προέκταση αυτού σε όλο το μήκος της γραμμής 4.500 χλμ θα σήμαινε συνολική απώλεια ισχύος 14,6% (υποθέτοντας ότι οι απώλειες στο υποθαλάσσιο HVDC είναι συγκρίσιμες με αυτές της εναέριας γραμμής).
Έτσι, η συνολική ισχύς θα μπορούσε να εκτιμηθεί στα 547,5 TWh * 85,4% = 467,6 TWh.
Στη συνέχεια, το απλό ισοσταθμισμένο κόστος της ενέργειας που παράγεται από αυτό το έργο θα είναι 16 δισεκατομμύρια δολάρια διαιρούμενο με 467,6 TWh (που ισοδυναμεί με 467,6 δισεκατομμύρια κιλοβατώρες) ή 0,034 $ / kWh.
Αυτή είναι μια ελκυστική τιμή, αλλά παρέχει μόνο μια απλή, χαμηλής ποιότητας εκτίμηση της συνεισφοράς του κεφαλαίου στο έργο.
Αυτό θα πρέπει να προστεθεί στο τρέχον κόστος συντήρησης - μερικά από τα οποία θα μπορούσαν να είναι σημαντικά εάν το υποθαλάσσιο καλώδιο απαιτεί επισκευές - και το κόστος χρηματοδότησης. Οι διαθέσιμες ηλιακές επιδοτήσεις, οι οποίες επίσης δεν έχουν ληφθεί υπόψη, θα μπορούσαν εν μέρει να καλύψουν το κόστος αυτό.
www.worldenergynews.gr
