ΕΓΓΡΑΦΕΙΤΕ ΓΙΑ καθημερινές ενημερώσεις ειδήσεων από την CleanTechnica στο email. Ή ακολουθήστε μας στις Ειδήσεις Google!

A 2015 μελέτη από τους καθηγητές Eric Hittinger στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Ρότσεστερ και την Inês Azevedo στο Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon διαπίστωσαν ότι οι μπαταρίες κλίμακας πλέγματος των ΗΠΑ ήταν, σε ισορροπία, πιο πιθανές αυξάνεται παρά μειώνεται εκπομπών στον ενεργειακό τομέα. Αυτό επειδή μπαταρίες κλίμακας δικτύου φόρτιση όταν το ρεύμα είναι φθηνό και εκφόρτιση όταν είναι ακριβό, αλλά οι τιμές υψηλής και χαμηλής ισχύος δεν συσχετίζονται απαραίτητα με υψηλές και χαμηλές εκπομπές άνθρακα. Η υπερβολική μεσημεριανή ηλιακή ενέργεια μπορεί να είναι φθηνή, αλλά το ίδιο μπορεί να είναι και η ηλεκτρική ενέργεια με καύση άνθρακα που παράγεται στη μέση της νύχτας όταν η ζήτηση είναι χαμηλή.

Αυτό είναι ένα πρόβλημα για εταιρείες όπως η Google και η Amazon που έχουν αναλάβει εταιρικές δεσμεύσεις να μειώσουν την ένταση του άνθρακα στις δραστηριότητές τους. Είναι επίσης ένα πρόβλημα για τις ρυθμιστικές αρχές που είναι επιφορτισμένες με την εφαρμογή κυβερνητικών πολιτικών που απαιτούν μειώσεις στις εκπομπές που αποδίδονται στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Τα ηλεκτρόνια είναι αγνωστικά στις εκπομπές. Ένα ηλεκτρόνιο από έναν σταθμό παραγωγής άνθρακα είναι πανομοιότυπο και δεν διακρίνεται από ένα ηλεκτρόνιο που δημιουργείται από ένα ηλιακό πάνελ ή μια ανεμογεννήτρια. Λοιπόν, πώς είναι δυνατόν να γνωρίζουμε εάν τα ηλεκτρόνια που είναι αποθηκευμένα αυτήν τη στιγμή σε μια δεδομένη μπαταρία κλίμακας δικτύου δεν έχουν εκπομπές;

Το EnergyTag είναι ένας μη κερδοσκοπικός οργανισμός με έδρα το Ηνωμένο Βασίλειο που αντιμετωπίζει την ανάγκη για πιστοποίηση της αποθηκευμένης ηλεκτρικής ενέργειας. Μόλις κυκλοφόρησε Έκδοση 2 του Προτύπου Granular Certificate Scheme Standard. Θα πρέπει να επισημανθεί ότι η λέξη «σύστημα» έχει μάλλον διαφορετική σημασία στο Ηνωμένο Βασίλειο από ό,τι στις ΗΠΑ. Στη δυτική πλευρά του Ατλαντικού, η λέξη είναι υποτιμητική. Υπονοεί μια ορισμένη απάτη ή πρόθεση εξαπάτησης. Στην ανατολική πλευρά του Ατλαντικού, δεν φέρει τόσο απαίσια χροιά. Το πλησιέστερο συνώνυμο του είναι η απλή λέξη «σχέδιο».

Στην εισαγωγή της Έκδοσης 2, το EnergyTag λέει, «Ένα Granular Certificate συμβατό με EnergyTag είναι ένα πιστοποιητικό που σχετίζεται με τα χαρακτηριστικά της ενέργειας που παράγεται κατά τη διάρκεια μιας ώρας ή λιγότερο, που εκδίδεται σύμφωνα με τις απαιτήσεις και τους κανόνες λειτουργίας του κοκκώδους πιστοποιητικού EnergyTag πρότυπο συστήματος. Αυτό το πρότυπο καθορίζει τις απαιτήσεις που πρέπει να πληρούνται προκειμένου να δημιουργηθεί ένα σύστημα αναλυτικών πιστοποιητικών συμβατό με EnergyTag.»

Πόσο πράσινο είναι το ηλεκτρόνιο μου;

Εφόσον ένα ηλεκτρόνιο είναι ηλεκτρόνιο, και ένα ηλεκτρόνιο δεν διακρίνεται από ένα άλλο ηλεκτρόνιο, πώς είναι δυνατόν να πιστοποιηθεί ότι μερικά είναι πράσινα και άλλα όχι; Ο χρόνος, φαίνεται, είναι η απάντηση. Αυτό που κάνει το EnergyTag, απογυμνωμένο στα βασικά του, είναι η καταγραφή όταν τα ηλεκτρόνια φτάνουν σε μια μπαταρία κλίμακας δικτύου και ταιριάζουν αυτές οι πληροφορίες με την κυρίαρχη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσα στο δίκτυο που εξυπηρετεί η μπαταρία κλίμακας δικτύου εκείνη τη στιγμή. Εάν η ενέργεια που εισέρχεται είναι πράσινη, τότε αυτομάτως η ενέργεια που θα σβήσει αργότερα θα είναι επίσης πράσινη.

Αυτή η εξήγηση είναι αναμφίβολα ελλιπής από πολλές απόψεις, αλλά είναι τόσο κοντινή όσο μπορεί να την κάνει κάποιος που είναι συγγραφέας και όχι μηχανικός. Μέσα Καναρίνι εμβάθυνε πιο βαθιά σε αυτό το θέμα πρόσφατα με τον James Allan, ανώτερο διευθυντή στην Quinbrook Infrastructure Partners. Πάνω του , ο Quinbrook λέει ότι «καθοδηγείται και διοικείται από μια ανώτερη ομάδα επαγγελματιών της βιομηχανίας ηλεκτρικής ενέργειας που έχουν επενδύσει συλλογικά πάνω από 8.2 δισεκατομμύρια δολάρια σε ενεργειακά στοιχεία ενεργειακής υποδομής από τις αρχές της δεκαετίας του 1990, που αντιπροσωπεύουν πάνω από 19.5 GW χωρητικότητας τροφοδοσίας. Η ομάδα μας φέρνει μια βιομηχανική προοπτική για επενδύσεις σε υποδομές χαμηλών εκπομπών άνθρακα και ανανεώσιμων πηγών ενέργειας».

Ο Quinbrook μόλις ολοκλήρωσε ένα πρόγραμμα δοκιμών χρησιμοποιώντας το λογισμικό EnergyTag Version 2 στο έργο μπαταριών Byrd Ranch στο Sweeny του Τέξας, περίπου 60 μίλια νότια του Χιούστον. Η μπαταρία των 50 MW, που ανήκει στον προγραμματιστή Glidepath, φορτίζει και εκφορτίζει ενεργά ισχύ στο δίκτυο του Τέξας ως απόκριση στα σήματα από τον φορέα εκμετάλλευσης της αγοράς ενέργειας ERCOT. Τέτοιες δοκιμές χρειάζονται για να ​"προσφέρουμε αξιόπιστα γνώσεις σχετικά με το πού (οι καταναλωτές ενέργειας) παίρνουν τη δύναμή τους. Υποστηρίζοντας όλα όσα είναι σε θέση να εντοπίσουμε όλα αυτά τα πράγματα σε ένα αξιόπιστο, αποδεκτό πρότυπο.»

Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται για την εφαρμογή του προτύπου EnergyTag προέρχεται από την Quintrace, μια εσωτερική πλατφόρμα Quinbrook που κυκλοφόρησε πέρυσι για να δώσει στους πελάτες ​"ορατότητα σε πραγματικό χρόνο στο ωριαίο αποτύπωμα άνθρακα". Η Quintrace είναι μια από τις πολλές τεχνολογικές πλατφόρμες που τώρα παρακολουθούν ενεργά τις εκπομπές άνθρακα της ενέργειας που ρέουν από τις γεννήτριες στους τελικούς χρήστες στα δίκτυα στις ΗΠΑ και την Ευρώπη, καθώς η ζήτηση για κοκκώδη παρακολούθηση εκπομπών αυξάνεται. "Δείξαμε ότι μπορείτε να εντοπίσετε την ισχύ μέσω μιας μπαταρίας σε υποωριαία βάση", είπε ο Allan, κάτι που ​"απέδειξε ότι αυτό είναι δυνατό τώρα."

Λογισμικό παρακολούθησης εκπομπών για μπαταρίες κλίμακας δικτύου

Για να είμαστε σαφείς, το Byrd Ranch δεν χρησιμοποιούσε πάντα καθαρή ισχύ στη δοκιμή του. Αντίθετα, το λογισμικό παρακολούθησε ένα ορισμένο μέρος της ισχύος του που προερχόταν από το δίκτυο σαν να αποστέλλεται απευθείας στην μπαταρία από ένα υποθετικό ηλιακό αγρόκτημα με ένα τυπικό πρότυπο παραγωγής ηλιακού έργου κατά τη διάρκεια της ημέρας για να ​"προσομοίωση τμημάτων ανανεώσιμης ενέργειας εντός του μπαταρία», λέει ο Quinbrook.

Αυτή η ισχύς αναμειγνύεται με την καθημερινή ισχύ του δικτύου που περιείχε μετρήσεις έντασης εκπομπών άνθρακα ώρα προς ώρα που παρέχονται από το ERCOT. Ο Quinbrook υπέθεσε ότι η μπαταρία χρησιμοποιούσε ηλιακή ενέργεια για φόρτιση όποτε ήταν διαθέσιμη από μέρα σε μέρα και ώρα σε ώρα, και χρησιμοποίησε ​"φέτες" της ισχύος του δικτύου για την υπόλοιπη φόρτισή της.

Η παρακολούθηση της καθαρής ενέργειας που εισέρχεται και εξέρχεται από μια μπαταρία είναι περίπλοκη. Το πρώτο κόλπο είναι ο καθορισμός ενός κοινά αποδεκτού τρόπου διαφοροποίησης μεταξύ ​"φέτες" καθαρής και βρώμικης ισχύος. Ο χρόνος φόρτισης και αποφόρτισης των μπαταριών περιπλέκει επίσης τα πράγματα.

Ορισμένες μπαταρίες ενδέχεται να φορτιστούν ημέρες πριν κληθούν να αποφορτιστούν. Άλλες μπαταρίες μπορεί να φορτίζονται και να αποφορτίζονται πολλές φορές την ώρα. Αυτός ο τελευταίος τρόπος λειτουργίας ισχύει για την μπαταρία Byrd Ranch, η οποία παρέχει κυρίως υπηρεσίες γρήγορης απόκρισης στο ERCOT που μπορούν να καλούνται κάθε 4 δευτερόλεπτα και να μετρώνται για πληρωμή σε βήματα των 15 λεπτών.

Σε αυτές τις περιπτώσεις, ​"οι μπαταρίες πηδούν πολύ μέσα σε μια ώρα", είπε ο Άλαν. Η απόδειξη του πόσο καθαρή είναι καθεμία από αυτές τις αυξήσεις εκφορτίσεων ισχύος, με βάση τα αρχεία φόρτισης που μπορεί να έχουν έρθει λίγα λεπτά νωρίτερα, είναι ​"ένα μη τετριμμένο πρόβλημα." Το "μη τετριμμένο" είναι πιθανώς μια υποτίμηση.

Οι μπαταρίες αντιμετωπίζουν επίσης μια άλλη πρόκληση - ​απώλειες "αποτελεσματικότητας μετ' επιστροφής". Ακόμη και οι πιο αποδοτικές μπαταρίες ιόντων λιθίου χάνουν περίπου το 10% της ισχύος που εισέρχεται σε αυτές σε σύγκριση με την ισχύ που μπορούν να αποφορτίσουν. Αυτές οι απώλειες προέρχονται κυρίως από την ενέργεια που διαχέεται κατά τη διαδικασία μετατροπής του εναλλασσόμενου ρεύματος δικτύου σε συνεχές ρεύμα και πάλι όταν η μπαταρία αποφορτιστεί για να στείλει την ισχύ πίσω στο δίκτυο. Επιπλέον, χρησιμοποιείται κάποια ισχύς για τη λειτουργία των συστημάτων μετατροπής ισχύος και ελέγχου για την ίδια την μπαταρία. Οι μπαταρίες επίσης αποφορτίζονται αργά όταν βρίσκονται σε ηρεμία, μια μορφή απώλειας που ονομάζεται ​"αυτοεκφόρτιση". Οποιοδήποτε σύστημα παρακολουθεί την καθαρή έναντι της βρώμικης ενέργειας που εισέρχεται σε μια μπαταρία πρέπει να λαμβάνει υπόψη αυτές τις απώλειες, όπως φαίνεται σε αυτό το γράφημα.

Εκτιμήσεις & Ακρίβεια

Αλλά οι απώλειες σε κάθε συγκεκριμένο μπαταρίας ​"είναι εκτιμήσεις στις περισσότερες περιπτώσεις. Δεν είναι δύσκολοι αριθμοί», είπε ο Άλαν. Σήμερα, αυτοί οι αριθμοί υπολογίζονται με βάση τη μέτρηση της ποσότητας ενέργειας που εισέρχεται και εξέρχεται από μια μπαταρία και συνδυάζονται με μια μέτρηση ​"κατάστασης φόρτισης". Αλλά αυτές οι μετρήσεις κατάστασης φόρτισης είναι εμφανώς ανακριβείς και μπορεί να υπόκεινται σε ​"λάθη λόγω διακυμάνσεων της θερμοκρασίας, οροπέδια τάσης σε όλη την κατάσταση φόρτισης, βαθμονόμηση αισθητήρα και άλλα ζητήματα μέτρησης δεδομένων", λέει ο Quinbrook.

Η εύρεση τρόπων ποσοτικοποίησης και παρακολούθησης αυτών των αβέβαιων μετατοπίσεων στα δεδομένα μέτρησης από ώρα σε ώρα είναι ζωτικής σημασίας για κάθε σύστημα που υποτίθεται ότι μετράει με ακρίβεια την ένταση εκπομπών μιας μπαταρίας. Χωρίς κάποια μέθοδο σύλληψης λανθασμένων μετρήσεων, ​"ανάλογα με τον τρόπο που το μεταφέρετε μέσω της λογιστικής διαδικασίας, μπορεί να έχετε σύνθετα σφάλματα και μπορείτε να πάρετε ένα όλο και πιο ανόητο αποτέλεσμα", είπε ο Allan.

Τσιπ σε λίγα δολάρια το μήνα βοηθήστε στην υποστήριξη της ανεξάρτητης κάλυψης καθαρής τεχνολογίας που βοηθά στην επιτάχυνση της επανάστασης της καθαρής τεχνολογίας!

Το EnergyTag επαληθεύει τις εκπομπές μπαταριών σε κλίμακα δικτύου

Ο βασικός στόχος των προτύπων της EnergyTag είναι να δώσει στους παραγωγούς ενέργειας, τους αγοραστές και τους χειριστές μπαταριών μια σαφή κατανόηση του τρόπου με τον οποίο υπολογίζουν τις μεταβλητές που εμπλέκονται στην αντιμετώπιση των μπαταριών ως ​"δεξαμενή" για ​"μετατόπιση χρόνου" ενέργειας, Katrien Verwimp , ο πρόεδρος της επιτροπής ελέγχου της EnergyTag, δήλωσε όταν παρουσίασε τα πιο πρόσφατα πρότυπα του ομίλου.

Οποιοδήποτε σύστημα ζητά από τους αγοραστές ενέργειας να πιστοποιήσουν την ένταση εκπομπών της ηλεκτρικής τους ενέργειας πρέπει να ​"να έχουν σαφήνεια στην καταγραφή όλων αυτών των χαρακτηριστικών και επίσης να παρακολουθούν ή να παρακολουθούν τις απώλειες" στις μπαταρίες, είπε. Το πρότυπο έκδοσης 2 της EnergyTag που κυκλοφόρησε πρόσφατα προσφέρει ​"πολύ περισσότερες λεπτομέρειες από ό,τι στην πρώτη έκδοση, αλλά περισσότερες δοκιμές σε πραγματικές συνθήκες βρίσκονται σε εξέλιξη." Αυτή η δοκιμή είναι ακριβώς αυτό που κάνει η Quinbrook Infrastructure Partners.

Η Καλιφόρνια ήταν μια από τις πρώτες δικαιοδοσίες που εξέδωσε κανονισμούς με σκοπό να διασφαλίσει ότι οι μπαταρίες κλίμακας δικτύου που χρηματοδοτούνται από ένα κρατικό πρόγραμμα κινήτρων πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων θα λειτουργούν με τρόπους που οδηγούν σε συνολική μείωση των εκπομπών του δικτύου. Αλλά αυτό το πρόγραμμα δεν περιελάμβανε πρότυπα για την παρακολούθηση της φόρτισης και της εκφόρτισης τόσο στενά όσο το πρότυπο EnergyTag.

Η Google και η Microsoft πρόσθεσαν τη ζήτηση για έναν τρόπο συμπερίληψης μπαταριών στους στόχους τους για προμήθεια ενέργειας χωρίς άνθρακα για να τροφοδοτήσουν τα κέντρα δεδομένων τους με ενέργεια χωρίς άνθρακα όλο το εικοσιτετράωρο έως το 2030. Αυτό με τη σειρά του οδήγησε την Quinbrook να αρχίσει να εργάζεται για την τεχνολογία Quintrace ​"ως μέρος της στρατηγικής μας για το πράσινο κέντρο δεδομένων", είπε ο Allan.

Τα τελευταία χρόνια, οι κυβερνητικές εντολές έχουν προστεθεί σε αυτές τις εταιρικές πιέσεις, πρόσθεσε — ιδίως, οι αυστηρές απαιτήσεις επιλεξιμότητας για τις πράσινες επιδοτήσεις υδρογόνου των ΗΠΑ και της ΕΕ. Οι μπαταρίες θα χρειαστούν πρότυπα όπως το EnergyTag για να διαδραματίσουν ρόλο στην παροχή καθαρής ισχύος που χρειάζονται οι ηλεκτρολύτες για να πληρούν αυστηρούς κανόνες ωριαίας αντιστοίχισης στο πλαίσιο του καθεστώτος πίστωσης φόρου υδρογόνου 45 V που προτείνει η κυβέρνηση Μπάιντεν και παρόμοιων κανόνων καθαρής ενέργειας για παραγωγούς υδρογόνου στην Ευρώπη Ενωση.

Ο Allan αναμένει ότι όλο και περισσότερες βιομηχανίες και οι κυβερνήσεις θα υιοθετούν ωριαία καθεστώτα αντιστοίχισης καθαρής ενέργειας ως ανανεώσιμη ενέργεια που υποστηρίζεται από μπαταρίες κλίμακας δικτύου αποτελούν την πλειοψηφία της ηλεκτρικής ενέργειας στα δίκτυα στις ΗΠΑ, την Ευρώπη και άλλα έθνη. Τότε είναι που η ύπαρξη προτύπων και μετρήσεων που επιτρέπουν στους χειριστές μπαταριών κλίμακας δικτύου να υπογράφουν συμβάσεις και να εκπληρώνουν εντολές για την παροχή ενέργειας χωρίς άνθρακα κατά παραγγελία θα γίνουν πιο απαραίτητα και πολύτιμα.

«Λύνουμε δύσκολα προβλήματα για τα πράσινα κέντρα δεδομένων και αυτό ισχύει εξίσου και για τα πράσινα εμπορεύματα», είπε ο Άλαν. ​"Εάν κάνετε πράσινο υδρογόνο — ή πράσινο χάλυβα, ή πράσινα χημικά — πρέπει να είστε σε θέση να υποστηρίξετε τα πράσινα διαπιστευτήριά σας.»

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://cleantechnica.com/2024/03/19/energytag-quinbrook-track-carbon-intensity-of-electricity-stored-in-grid-scale-batteries/