در سال ۲۰۲۳، حدود  ۶ درصد از تولید برق در ایالات متحده آمریکا از طریق نیروگاه‌های خورشیدی تامین شد اما به نظر می‌رسد نقش مهم تامین برق از طریق انرژی خورشیدی و افزایش سهم آن در تامین انرژی از طریق شرکت‌های توزیع‌کننده برق در گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر، دست کم گرفته شده یا حداقل نادیده گرفته می‌شود.

به گزارش پایگاه خبری و تحلیلی «فلزات‌آنلاین» و به‌ نقل از خبرگزاری رویترز، نیروگاه‌های خورشیدی می‌توانند چنان تاثیر تحول‌آفرینی بر جریان تامین انرژی سیستم برق‌رسانی داشته باشند که شرکت‌های تولیدکننده برق را وادار کرده تا تولید انرژی از روش‌های دیگر را کاهش دهند و حتی مازاد تولید برق در نیروگاه‌‌های خورشیدی را برای روز مبادا ذخیره کنند.

در واقع این تطبیق‌پذیری موثر در سراسر بخش انرژی و تسریع تلاش‌های جهانی در گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر به شرکت‌های تولیدکننده برق کمک می‌کند در مواجهه با تغییرات صورت گرفته در رابطه با میزان تولید برق از انرژی‌های پاک، انعطاف‌پذیری بیشتری از خود نشان دهند.

با توجه به رشد سریع تولید برق از تمامی انرژی‌های تجدیدپذیر، شرکت‌هایی که توانسته‌اند تولید برق از نیروگاه‌های خورشیدی را به میزان قابل‌توجهی افزایش دهند، نقش برجسته‌تری در تکامل سیستم‌های تولید برق از انرژی‌های پاک در دهه‌های آینده ایفا خواهند کرد.

تولید اندک اما در حال افزایش برق از انرژی خورشیدی در آمریکا

هیچ منبع انرژی پاک دیگری همانند انرژی خورشیدی که استفاده از آن به سرعت در حال افزایش است، در ایجاد فرصت‌ها و چالش‌های مرتبط با بخش تامین انرژی نقش ندارد.

برق تولید شده از نیروگاه‌های خورشیدی در ایالات متحده آمریکا

به گفته اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده آمریکا (EIA)، اگرچه ممکن است در حال حاضر سهم کلی انرژی خورشیدی از تولید برق این کشور  اندک باشد اما به سرعت در حال رشد بوده و میزان آن بین سال‌های ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۳، حدود ۱۵۵ درصد افزایش را تجربه کرده است.

این میزان نرخ رشد در بخش تولید انرژی در نیروگاه‌های خورشیدی با افزایش ۵۶ درصدی تولید برق از طریق نیروگاه‌های بادی و رشد ۲۲٫۴ درصدی تولید انرژی به وسیله نیروگاه‌های با سوخت گاز طبیعی در مدت مشابه ذکر شده قابل مقایسه است.

با توجه به رشد تولید برق از انرژی‌های تجدیدپذیر و تعهدات شرکت‌های تولیدکننده برق ایالات متحده آمریکا به منظور کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای، میزان تولید کربن در نیروگاه‌های برق مبتنی بر سوخت زغال‌سنگ در این کشور طی سال‌های ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۳، حدود ۴۱ درصد کاهش یافته و میزان گازهای گلخانه‌ای منتشر شده در نیروگاه‌های سیکل ترکیبی وابسته به سوخت فسیلی مذکور، از حدود ۳۰ درصد به ۱۶ درصد افت پیدا کرده است.

با جایگزینی بخش قابل‌توجهی از انرژی برق حاصل از نیروگاه‌های با سوخت زغال‌سنگ با برق تولید شده از نیروگاه‌های مبتنی بر انرژی تجدیدپذیر خصوصا انرژی خورشیدی، سیستم برق‌رسانی ایالات متحده آمریکا طی پنج سال گذشته علی‌رغم کاهش میزان انتشار کربن تولیدی ناپایدارتر شده است.

ایالت کالیفرنیا در صدر تولید برق از انرژی‌ خورشیدی

سیستم برق‌رسانی ایالت کالیفرنیا آمریکا به بهترین وجه ناپایداری‌های ناشی از افزایش سریع تولید برق از انرژی خورشیدی را نشان می‌دهد.

طبق  گزارش منتشر شده از سوی اندیشکده «Ember»، میزان تولید انرژی خورشیدی در ایالت کالیفرنیا به عنوان بزرگ‌ترین تولیدکننده برق از نیروگاه‌های خورشیدی در ایالات متحده آمریکا، از سال ۲۰۱۸ تا ۲۰۲۳ به میزان ۷۲ درصد افزایش را به ثبت رساند. لازم به ذکر است که حدود ۲۸ درصد از برق مورد نیاز در ایالت مذکور از انرژی خورشیدی و حدود ۲۵ درصد از برق تولید شده از انرژی خورشیدی آمریکا از ایالت کالیفرنیا تامین می‌شود.

 افزایش ۱۵۵ درصدی برق تولید شده از انرژی‌های خورشیدی در آمریکا

وابستگی دیگر ایالت‌های آمریکا به تولید برق از نیروگاه‌های‌ خورشیدی ایالت کالیفرنیا، بدون توجه به زیرساخت‌های برق موجود، مسئله‌ای چالش‌برانگیز خواهد بود.

از آنجایی که در دهه گذشته تعداد نیروگاه‌های خورشیدی بیشتری در آمریکا به شبکه برق خورشیدی ایالت کالیفرنیا متصل شدند، قیمت انرژی در این ایالت در اواسط روز که تولید برق از انرژی خورشیدی به اوج خود می‌رسد، تحت تاثیر قرار خواهد گرفت.

جالب اینجاست که زمان اوج تولید برق از انرژی خورشیدی با زمان کاهش تقاضا برای مصرف آن در سیستم برق همپوشانی دارد، بنابراین شرکت‌های تولیدکننده برق مجبور شده‌اند قیمت‌ برق برای تامین نیازهای سیستم و ایجاد تعادل در روند عرضه و تقاضا را تا زمانی که تولید برق از خورشیدی در اواخر روز به کمترین مقدار خود می‌رسد، کاهش دهند.

منحنی بار قیمت‌ انرژی در شبکه برق «Duck Curve» در چند سال گذشته به یک پدیده شناخته شده تبدیل شده است که در آن مخالفان گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر به انحراف ناخواسته ایجاد شده در پویایی شبکه برق ناشی از تولید انرژی خورشیدی مازاد در سال ۲۰۲۳ انتقاد کردند.

منحنی بار قیمت‌ انرژی در شبکه برق «Duck Curve» ایالت کالیفرنیا

بر اساس داده‌های منتشر شده از سوی بورس اوراق بهادار لندن، روند صعودی میزان تولید برق از انرژی خورشیدی در ایالت کالیفرنیا در سال ۲۰۲۴ تا کنون ادامه دارد؛ به طوری که میزان تولید برق از انرژی خورشیدی تا روز ۲۳ می سال میلادی جاری، حدود ۲۷ درصد نسبت به مدت مشابه سال ۲۰۲۳ افزایش را تجربه کرده است.

همچنین توزیع نابرابر در روند تولید برق از نیروگاه‌های خورشیدی، باعث ایجاد انحراف در روند کلی تولید برق در ایالت کالیفرنیا شده است؛ به نحوی که تولید برق از انرژی خورشیدی قبل از طلوع آفتاب، از صفر به بیش از ۷۰ درصد در روزهای کاملا آفتابی می‌رسد.

وضعیت تولید برق از نیروگاه‌های مختلف در ایالت کالیفرنیا

قیمت انرژی برق در ایالت کالیفرنیا همچنان در ساعات اوج تولید انرژی از نیروگاه‌های خورشیدی تحت فشار قرار دارد و از سوی دیگر، مکانیزم قیمت‌گذاری برق از انرژی خورشیدی در این ایالت به گونه‌ای است که سعی در ترغیب به افزایش حجم تقاضا برای این نوع از انرژی و کاهش تولید برق از دیگر نیروگاه‌ها دارد.

نصب سیستم‌های مجهز به ذخیر انرژی باتری در نیروگاه‌های خورشیدی کالیفرنیا

به منظور کاهش تاثیر عدم تعادل در سیستم برق ناشی از افزایش تولید نامتوازن انرژی از نیروگاه‌های خورشیدی، شرکت‌های تولیدکننده برق کالیفرنیا سیستم‌های مجهز به باتری‌‌هایی را نیروگاه‌های خروشیدی نصب کرده‌اند که می‌توانند انرژی مازاد در زمان اوج تولید برق از نیروگاه‌های خورشیدی را تا هنگام غروب آفتاب که میزان تولید کاهش پیدا می‌کند، در خود ذخیره کنند.

البته سیستم‌های مجهز به ذخیر انرژی باتری هنوز به طور کامل در تمامی نیروگاه‌های خورشیدی ایالت مذکور نصب نشده‌اند اما در حال حاضر این باتری‌ها حدود ۲۰ درصد از نیازهای شبکه برق خورشیدی ایالت کالیفرنیا در طول دوره اوج حجم تقاضا، درست پس از توقف روند تولید برق در زمان غروب آفتاب و زمانی که مردم از محل کار خود باز می‌گردند و تقاضا برای مصرف برق خانگی افزایش می‌یابد را تامین می‌کنند.

استفاده از این باتری‌ها منجر به افت نیاز به واردات برق به ایالت کالیفرنیا در زمان اوج تقاضا و مصرف آن و همچنین فشار بر شبکه تامین انرژی منطقه‌ای را کاهش می‌دهد. همچنین از وابستگی ایالت کالیفرنیا به ایالت‌های همسایه برای تامین برق کاسته خواهد شد.

علاوه‌براین، قرار است از سیستم‌های مجهز به ذخیره انرژی باتری در دیگر نیروگاه‌های برق در ایالت کالیفرنیا که تحت تاثیر افزایش تولید برق در نیروگاه‌های خورشیدی قرار گرفته‌اند، استفاده شود.

استفاده از کنتورهای هوشمند مصرف برق در آمریکا به تدریج در حال افزایش است و مصرف‌کنندگان با استفاده از آن می‌توانند مصرف انرژی خود را در زمان اوج مصرف را مدیریت کنند. در همین راستا، تمام شرکت‌های تولیدکننده برق در ایالات متحده آمریکا تلاش دارند با توجه به رشد سریع تولید برق از انرژی خورشیدی، خود را با شرایط گذار به انرژی‌های تجدیدپذیر و تغییرات پیرامون آن وفق دهند.

انتهای پیام//