Што е Utility Scale Solar?

Сончевите проекти во комунални размери се со големина од неколку мегавати (MW) до неколку стотици MW. Вообичаено, 1 MW производен капацитет е доволен за напојување на околу 200-300 домови во САД. Проектите од комунални размери често надминуваат 10 MW, а многу може да достигнат и 100 MW или повеќе.

Што е сончева енергија во Utility-Scale?

Сончева енергија во корисна скала се однесува на соларни електрани од големи размери кои произведуваат електрична енергија првенствено за мрежата, опслужувајќи ги комуналните претпријатија и комерцијалните субјекти, а не индивидуалните домови. Овие соларни фарми се дизајнирани да произведуваат значителни количини електрична енергија - често во опсег од десетици до стотици мегавати - преку соларни фотоволтаични (PV) панели или технологии за концентрирана соларна енергија (CSP). Создадената електрична енергија потоа се пренесува преку далноводи до пошироката електрична мрежа, снабдувајќи ја струјата до градовите, градовите, па дури и цели региони.

Клучни карактеристики на соларната енергија со размер на комунални услуги:

1. Голем Големина: Овие соларни инсталации зафаќаат големи парцели, често во рурални или пустински региони, каде што можат да го максимизираат зафаќањето на сончевата енергија.

2. Интеграција на мрежа: Создадената електрична енергија се внесува директно во мрежата, поддржувајќи ги комуналните претпријатија во задоволувањето на побарувачката за електрична енергија од потрошувачите.

3. Висока ефикасност: Сончевите проекти во размер за комунални услуги се дизајнирани да бидат високо ефикасни, често користејќи напредни технологии како системи за следење кои го прилагодуваат аголот на соларните панели за да го следат сонцето за оптимално производство на енергија.

4. Економии на скала: Поради големината и обемот на произведената енергија, соларни фарми во размер за комунални услуги корист од пониските трошоци по единица електрична енергија во споредба со помалите соларни инсталации во станбен обем.

Видови на соларна енергија во скала за комунални услуги

Примарно се користат два типа на технологии Сончевата енергија во корисна скала проекти: Фотоволтаични (PV) Концентрирана соларна енергија (CSP).

Фотоволтаична (PV) соларна енергија

Фотоволтаичната соларна енергија е најшироко користена технологија за производство на соларна енергија во размер. Работи од претворање на сончевата светлина директно во електрична енергија користење на полупроводнички материјали во соларни панели.

Како работи:

• Соларни панели: Овие се составени од индивидуални соларни ќелии, типично составени од силициум, кои генерираат електрична струја со директна струја (DC) кога се изложени на сончева светлина.
• Инвертори: Бидејќи повеќето мрежни системи користат наизменична струја (AC), инвертерите се користат за претворање на DC електричната енергија произведена од панелите во AC електрична енергија.
• Поврзување со мрежа: Електричната наизменична струја се внесува во мрежата за да се дистрибуира до потрошувачите.

Главни карактеристики:

• Модуларен: ФВ системите се многу скалабилни, што ги прави погодни за инсталации од големи размери. Илјадници панели може да се поврзат за да формираат огромна соларна фарма во размер.
• Ефикасност: Моменталните PV системи можат да постигнат стапки на ефикасност од 15-22%, со тековните истражувања кои ја зголемуваат оваа бројка.
• едноставна инсталација: За разлика од CSP системите, PV системите не бараат сложена инфраструктура како што се огледала или тракери, што го прави полесен за распоредување во голем обем.

предности:

• Скалабилни: Може да се распореди во различни големини, од мали низи на покривот на големите соларни фарми.
• Рентабилно: Во текот на изминатата деценија, на цената на ФВ панелите е драстично намалена, што ги прави економски исплатлива опција за производство од големи размери.
• Сигурен: ФВ системите се робусни и не се одржуваат, со долг работен век (обично 25 години или повеќе).

Концентрирана соларна енергија (CSP)

CSP користи огледала или леќи за да ја концентрира сончевата светлина на мал приемник со висока ефикасност за да генерира топлина. Оваа топлина потоа се користи за производство на електрична енергија, обично преку парна турбина или друг генератор на топлина.

Видови на CSP технологии:

• Параболично корито: Заоблените ретровизори ја концентрираат сончевата светлина на цевката на приемникот исполнета со течност што апсорбира топлина. Оваа течност се загрева на високи температури и се користи за производство на пареа за производство на електрична енергија.
• Кула за соларна енергија (централен ресивер): Поле со огледала (хелиостати) ја фокусира сончевата светлина на централната кула каде што материјалот што апсорбира топлина, како стопената сол, се загрева за да создаде пареа.
• Антена Стирлинг: Параболично огледало за чинии ја фокусира сончевата светлина на приемник, кој потоа користи мотори Стирлинг за да генерира електрична енергија. Овој метод обично се користи за помали проекти, но има потенцијал за приспособливост.

Како работи:

• Апсорпција на топлина: Огледалата или леќите ја фокусираат сончевата светлина на ресивер кој ја апсорбира концентрираната топлина.
• Складирање на топлинска енергија: Многу CSP системи користат стопена сол или други материјали за складирање на топлина кои можат да складираат енергија со часови по заоѓањето на сонцето, обезбедувајќи сигурна енергија дури и кога сонцето не сјае.
• Производство на електрична енергија: Топлината се користи за производство на пареа, која ја придвижува турбината за производство на електрична енергија.

Главни карактеристики:

• Термичко складирање: Една од главните придобивки на CSP е неговата способност да складира топлинска енергија, кој може да се користи за производство на електрична енергија за време на периоди без сончева светлина, помагајќи да се изедначи интермитенцијата.
• Поголема ефикасност: CSP системите можат да постигнат поголема ефикасност од PV системите под оптимални услови, особено кога се комбинираат со решенија за термичко складирање.
• Распоредување во големи размери: CSP бара огромни површини земја за инсталација и најдобро одговара за региони со висока директна сончева светлина (како пустини).

предности:

• Распоредлива моќност: Поради способноста за складирање на топлина, постројките за CSP можат да произведуваат електрична енергија по потреба, дури и за време на облачни периоди или ноќе.
• Висока ефикасност: CSP може да биде поефикасен од традиционалните PV, особено во области со силна сончева светлина и високо сончево зрачење.
• Долгорочно складирање: Системите CSP можат да интегрираат технологии за складирање енергија (како стопена сол) за да обезбедат енергија кога соларното производство не е достапно.

Споредба на PV и CSP:

Договори за набавка на електрична енергија во соларни проекти од комунални размери

Договорите за набавка на електрична енергија (PPAs) се клучни договори во соларниот сектор на комунални услуги. Овие договори ја олеснуваат продажбата на електрична енергија произведена од соларни проекти на комунални претпријатија или големи потрошувачи. Во суштина, PPA ги наведува условите под кои се продава енергијата, обезбедувајќи финансиска сигурност и за развивачите на соларни проекти и за купувачите.

Односот помеѓу Utility-Scale Solar и PPAs

Сончевите проекти од комунални размери често бараат значителни капитални инвестиции. Програмерите се потпираат на PPA за да обезбедат финансирање, бидејќи овие договори гарантираат стабилен прилив на приходи за одредено времетраење, вообичаено во опсег од 10 до 25 години. Еве како функционираат:

1. Загарантирана цена: PPA обично поставуваат фиксна цена за киловат-час (kWh) за произведената енергија. Оваа цена може да биде привлечна за купувачите, особено ако е пониска од преовладувачките пазарни стапки.

2. Долгорочна стабилност: За програмерите, постоењето на PPA го намалува финансискиот ризик. Поголема е веројатноста инвеститорите да поддржат проекти со утврдени договори, знаејќи дека има купувач за произведената електрична енергија.

3. Доверливост на мрежата: PPA помагаат во интегрирањето на обновливите извори на енергија во мрежата со тоа што осигуруваат дека сончевата енергија е достапна за време на времиња на врвна побарувачка, со што се зголемува доверливоста на мрежата.

Видови договори за набавка на електрична енергија

Постојат неколку типови на PPA кои се користат во соларниот сектор во комунални размери, од кои секоја одговара на различни потреби и околности:

1. Физички PPAs: Овие договори вклучуваат вистинска испорака на електрична енергија од соларниот проект до купувачот. Создадената енергија се внесува во мрежата, а купувачот добива кредит за потрошената енергија. Физичките PPA се вообичаени кај комуналните претпријатија.

2. Виртуелни или финансиски PPA: За разлика од физичките PPA, финансиските PPA не вклучуваат вистинска испорака на електрична енергија. Наместо тоа, тие се финансиски договори каде што купувачот се согласува да плати фиксна цена за произведената енергија. Овој тип на PPA често се користи од корпорации кои сакаат да го надоместат нивниот јаглероден отпечаток без директно да ја набавуваат енергијата.

3. PPA со ракави: Овие договори вклучуваат трета страна, обично комунална компанија, која ја „ракави“ енергијата од соларниот проект на купувачот. Претпријатието управува со испораката на електрична енергија додека купувачот ја одржува финансиската врска со соларниот развивач.

4. PPA за малопродажба: Ова се договори склучени директно помеѓу развивачот на соларна енергија и бизнис или организација, што му овозможува на вториот да купува сончева енергија по однапред одредена стапка. PPA-ите за малопродажба често се привлечни за компаниите кои сакаат да ги подобрат своите акредитиви за одржливост.

Цена на соларна енергија во скала за комунални услуги

Според американското Министерство за Ажурирање на пазарот за соларни технологии на енергијата, просечниот трошок за инсталација за соларни проекти од комунални размери е драстично намален. Почнувајќи од 2021 година, цената на соларните инсталации во обем на комунални услуги беше приближно 3,500 американски долари по инсталиран мегават (MW). Ова претставува речиси 90% намалување од 2009 година, што ја прави сончевата енергија еден од најисплатливите извори за производство на електрична енергија.

Истакнати соларни компании во Utility-Scale Solar Companies во САД

Пазарот за соларна енергија во размер за комунални услуги во Соединетите Американски Држави рапидно порасна, со бројни компании кои ја предводат одговорноста во развојот на големи соларни проекти. Почнувајќи од 2023 година, има над 100 компании вклучени во соларната енергија во размер, почнувајќи од големи мултинационални корпорации до специјализирани развивачи. Еве еден поглед на некои од најрепрезентативните играчи во индустријата:

1. NextEra Energy Resources

NextEra Energy е една од најголемите компании за обновливи извори на енергија во светот, со значително портфолио во соларната енергија во размер за комунални услуги. Тие управуваат со бројни соларни фарми низ САД и направија значителни инвестиции во соларната технологија.

2. Прво соларно

First Solar е истакнат производител и развивач на соларни панели и соларни проекти во размер. Тие се фокусираат на технологијата со тенок филм, која нуди уникатни предности во ефикасноста и производството.

3. SunPower

SunPower е добро познат по своите високоефикасни соларни панели и има се поголемо присуство на соларниот пазар во размер. Тие обезбедуваат сеопфатни решенија, од развој на проекти до финансирање.

4. Enel Green Power

Енел Грин Пауер е глобален лидер во обновливите извори на енергија и работи со неколку соларни проекти во обем на комунални услуги низ САД. Тие ја нагласуваат одржливоста и иновативноста во нивниот соларен развој.

5. Canadian Solar

Иако е со седиште во Канада, Canadian Solar е значаен играч на американскиот пазар на соларна енергија во размер. Тие развиваат големи соларни фарми и снабдуваат соларни модули за различни проекти.

6. Доминација енергија

Доминион енерџи е првенствено познат по своите комунални услуги, но се прошири во обновлива енергија, вклучувајќи неколку големи соларни проекти низ југоисточниот дел на САД.

7. Cypress Creek Renewables

Cypress Creek е специјализиран за развој, финансирање и управување со соларни проекти во обем на комунални услуги. Тие имаат силен фокус на проширување на пристапот до сончевата енергија низ различни држави.

Предности на соларната енергија во Utility-Scale

Ефективност на трошоците

Една од најзначајните предности на соларната енергија во размер е нејзината исплатливост. Како што беше споменато претходно, израмнетиот трошок на енергија (LCOE) за соларната енергија во размер за комунални услуги е значително намален, што го прави конкурентен со традиционалните фосилни горива. Оваа пониска цена се преведува на поевтини цени на електричната енергија за потрошувачите и бизнисите, обезбедувајќи одржлива алтернатива на поскапите извори на енергија.

Приспособливост

Може да се развијат соларни проекти во комунални размери за да се задоволат различните потреби за енергија. Овие проекти може да се движат од неколку мегавати до стотици мегавати, што овозможува значителен капацитет за производство на енергија. Оваа приспособливост го олеснува прилагодувањето на растечките потреби за енергија и може да се имплементира во фази за да се распределат трошоците со текот на времето.

Придобивки од животната средина

Сончевата енергија во размер за комунални услуги значително ги намалува емисиите на стакленички гасови во споредба со електраните со фосилни горива. Со генерирање чиста енергија, овие проекти помагаат во борбата против климатските промени и придонесуваат за почист воздух и вода. Понатаму, сончевата енергија има многу помал еколошки отпечаток, особено кога се споредува со екстракција на јаглен или природен гас.

Создавање работни места

Растот на соларните проекти во обем на комунални услуги придонесува за создавање работни места во различни сектори, вклучително и производство, инсталација и одржување. Според Националниот попис на соларни работни места на Solar Foundation, соларната индустрија е значаен извор на раст на вработеноста, обезбедувајќи илјадници работни места и поттикнувајќи ги локалните економии.

Енергетска независност

Инвестирањето во соларната енергија во комунални размери може да ја подобри енергетската независност за заедниците и за земјите. Со искористување на домашните соларни ресурси, нациите можат да ја намалат нивната зависност од увезените фосилни горива, а со тоа да ја зајакнат енергетската безбедност и стабилност.

Стабилност и доверливост на мрежата

Сончевите проекти во обем на комунални услуги придонесуваат за стабилноста на мрежата преку обезбедување конзистентен и предвидлив извор на енергија. Овие проекти, исто така, може да се спарат со системи за складирање енергија, што овозможува складирање и испраќање на енергијата за време на шпицот на побарувачката. Оваа способност може да помогне да се намали притисокот врз мрежата за време на периоди со висока побарувачка.

Долгорочна финансиска стабилност

PPA обезбедува долгорочна финансиска стабилност за соларни проекти во обем на комунални услуги, обезбедувајќи фиксни цени за електрична енергија во подолги периоди. Оваа предвидливост овозможува подобро финансиско планирање за комуналните претпријатија и за потрошувачите, намалувајќи ја изложеноста на пазарните флуктуации.

Зошто Utility-Scale Solar е иднината на чиста енергија

Со својот голем капацитет, разновидните типови на проекти и економските придобивки - како што се договорите за набавка на електрична енергија и намалените трошоци - соларната енергија во размер за комунални услуги игра витална улога во транзицијата кон почиста, позелена иднина. Таа веќе го трансформира производството на енергија, не само во Соединетите Американски Држави, туку и низ целиот свет, со големи проекти кои обезбедуваат електрична енергија за милиони домови. Прифаќањето на оваа технологија сега ќе помогне да се создаде иднина каде што чистата енергија е изобилна, достапна и достапна за секого.