Meld deg på daglige nyhetsoppdateringer fra CleanTechnica på e-post. Eller følg oss på Google Nyheter!

A 2015 studere av professorene Eric Hittinger ved Rochester Institute of Technology og Inês Azevedo ved Carnegie Mellon University fant at batterier i nettskala i USA totalt sett var mer sannsynlige øke i stedet for å synke utslipp i energisektoren. Det er fordi nettbaserte batterier lade når strøm er billig og utslipp når det er dyrt, men høye og lave kraftpriser korrelerer ikke nødvendigvis med høye og lave karbonutslipp. Overskytende solenergi på dagen kan være billig, men det kan også kullkraft som genereres midt på natten når etterspørselen er lav.

Det er et problem for selskaper som Google og Amazon som har forpliktet seg til å redusere karbonintensiteten i virksomheten deres. Det er også et problem for regulatorer som har ansvaret for å implementere regjeringens politikk som krever reduksjoner i utslippene som kan tilskrives kraftproduksjon.

Elektroner er utslipps-agnostiske. Et elektron fra en kullproduksjonsstasjon er identisk med og kan ikke skilles fra et elektron skapt av et solcellepanel eller en vindturbin. Så hvordan er det mulig å vite om elektronene som er lagret i et gitt nettskalabatteri er utslippsfrie?

EnergyTag er en britisk-basert ideell organisasjon som ivaretar behovet for sertifisering av lagret elektrisitet. Den har nettopp sluppet Versjon 2 av Granular Certificate Scheme Standard. Det bør påpekes at ordet "ordning" har en ganske annen betydning i Storbritannia enn det gjør i USA. På vestsiden av Atlanterhavet er ordet nedsettende. Det innebærer en viss utspekulerthet eller hensikt om å lure. På østsiden av Atlanterhavet har den ikke slike skumle konnotasjoner. Dets nærmeste synonym er det enkle ordet "plan".

I introduksjonen til versjon 2 sier EnergyTag: "Et granulært sertifikat i samsvar med EnergyTag er et sertifikat knyttet til egenskapene til energi produsert i løpet av en periode på én time eller mindre, utstedt i samsvar med kravene og reglene for drift av EnergyTag granulert sertifikat ordningen standard. Denne standarden angir kravene som må oppfylles for å lage en EnergyTag-kompatibel granulær sertifikatordning."

Hvor grønt er elektronet mitt?

Siden et elektron er et elektron, og ett elektron ikke kan skilles fra et annet elektron, hvordan er det mulig å bekrefte at noen er grønne og andre ikke? Tid, ser det ut til, er svaret. Det EnergyTag gjør, strippet til dets vesentlige, er å registrere når elektroner kommer til et nettskalabatteri og matcher den informasjonen med hva den dominerende kilden til elektrisitet er innenfor nettverket som nettskalabatteriet betjener på den tiden. Hvis energien som kommer inn er grønn, da ipso facto energien som går ut senere vil også være grønn.

Den forklaringen er uten tvil mangelfull på flere måter, men den er så nær som en som er forfatter i stedet for ingeniør kan gjøre den. Kanariske medier dykket dypere inn i dette emnet nylig med James Allan, seniordirektør i Quinbrook Infrastructure Partners. På sin nettsted, sier Quinbrook at det ledes og administreres av et seniorteam av fagfolk fra kraftindustrien som samlet har investert over 8.2 milliarder dollar i energiinfrastrukturressurser siden begynnelsen av 1990-tallet, som representerer over 19.5 GW strømforsyningskapasitet. Teamet vårt bringer et industrielt perspektiv til å investere i lavkarbon og fornybar infrastruktur."

Quinbrook har nettopp fullført et testprogram ved å bruke programvaren EnergyTag versjon 2 ved batteriprosjektet Byrd Ranch i Sweeny, Texas, omtrent 60 mil sør for Houston. Batteriet på 50 MW, eid av utvikleren Glidepath, lader og lader aktivt strøm til Texas-nettet som svar på signaler fra energimarkedsoperatøren ERCOT. Slik testing er nødvendig for å "troverdig gi innsikt i hvor (energiforbrukere) får sin makt. Underbygger alt som er å kunne spore alle disse tingene på en troverdig, akseptert standard."

Teknologien som brukes til å implementere EnergyTag-standarden kommer fra Quintrace, en intern plattform Quinbrook lanserte i fjor for å gi kundene «sanntidssynlighet i deres timebaserte karbonavtrykk». Quintrace er en av en rekke teknologiplattformer som nå aktivt sporer karbonutslippene av kraft som strømmer fra generatorer til sluttbrukere på tvers av nett i USA og Europa etter hvert som etterspørselen etter granulær utslippssporing øker. "Vi demonstrerte at du kan spore strømmen gjennom et batteri på sub-timebasis," sa Allan, som "beviste at dette er mulig nå."

Programvare for sporing av utslipp for batterier i nettskala

For å være klar, brukte Byrd Ranch ikke alltid ren kraft i testen. I stedet sporet programvaren en viss del av kraften som kom fra nettet som om den ble sendt direkte til batteriet fra en hypotetisk solenergigård med et typisk solenergiprosjekts generasjonsmønster gjennom dagen for å «simulere fornybare energiskiver innenfor batteri, sier Quinbrook.

Denne kraften ble blandet med daglig nettkraft som inneholdt time-for-time karbonutslippsintensitetsmålinger levert av ERCOT. Quinbrook antok at batteriet brukte solenergi til å lade når det var tilgjengelig fra dag til dag og time til time, og brukte "skiver" av nettstrøm for resten av ladingen.

Det er komplisert å holde styr på ren energi som kommer inn og ut av et batteri. Det første trikset er å finne en vanlig akseptabel måte å skille mellom "skiver" med ren og skitten kraft. Tiden når batterier lades og lades ut kompliserer også saken.

Noen batterier kan lades opp dager før de blir bedt om å lades ut. Andre batterier kan lades og utlades flere ganger i timen. Den sistnevnte driftsmåten gjelder for Byrd Ranch-batteriet, som primært gir rask responsive tjenester til ERCOT som kan kalles på hvert 4. sekund og måles for betaling i intervaller på 15 minutter.

I disse tilfellene "hopper batteriene mye rundt i løpet av en time," sa Allan. Å bevise hvor rene hver av disse trinnene med strømutladninger er, basert på registreringer av lading som kan ha kommet minutter på forhånd, er "et ikke-trivielt problem." "Ikke-trivielt" er sannsynligvis et underdrivelse.

Batterier står også overfor en annen utfordring - "tur-retur effektivitet" tap. Selv de mest effektive litiumionbatteriene mister omtrent 10 % av strømmen som kommer inn i dem sammenlignet med strømmen de kan lade ut. Disse tapene kommer hovedsakelig fra energi som spres i prosessen med å konvertere nettvekselstrøm til likestrøm og tilbake igjen når batteriet utlades for å sende strøm tilbake til nettet. I tillegg brukes noe strøm til å betjene strømkonverterings- og kontrollsystemene for selve batteriet. Batterier utlades også sakte når de er i ro, en form for tap som kalles "selvutladning." Ethvert system som sporer ren og skitten strøm som går inn i et batteri, må ta hensyn til disse tapene, som illustrert i denne grafikken.

Estimater og nøyaktighet

Men tapene spesielt batterisystem "er estimater i de fleste tilfeller. Det er ikke vanskelige tall, sa Allan. I dag beregnes disse tallene basert på måling av hvor mye energi som går inn og ut av et batteri og kombinere det med en "ladingstilstand"-måling. Men disse ladningstilstandsmålingene er notorisk unøyaktige og kan være gjenstand for "feil på grunn av temperatursvingninger, spenningsplatåer over ladetilstanden, sensorkalibrering og andre datamålingsproblemer," sier Quinbrook.

Å finne måter å kvantifisere og spore disse usikre endringene i målte data fra time til time er avgjørende for ethvert system som utgir seg for å nøyaktig måle utslippsintensiteten til et batteri. Uten noen metode for å fange opp feilaktige målinger, "avhengig av hvordan du bærer det gjennom regnskapsprosessen, kan du ha sammensatte feil og du kan få et stadig mer dumt resultat," sa Allan.

Chip inn noen få dollar i måneden til bidra til å støtte uavhengig cleantech-dekning som bidrar til å akselerere cleantech-revolusjonen!

EnergyTag verifiserer batteriutslipp i rutenettskala

Kjernemålet med EnergyTags standarder er å gi kraftprodusenter, kjøpere og batterioperatører en klar forståelse av hvordan de tar hensyn til variablene som er involvert i å behandle batterier som et "reservoar" for "tidsforskjøvet" energi, Katrien Verwimp , sa lederen av EnergyTags revisjonsutvalg da de introduserte konsernets nyeste standarder.

Ethvert system som ber strømkjøpere om å sertifisere utslippsintensiteten til elektrisiteten deres må «ha klarhet i å registrere alle disse egenskapene, og også ta et spor eller holde styr på tapene» ved batteriene, sa hun. EnergyTags nylig utgitte versjon 2-standard tilbyr "mye flere detaljer enn det som ble inngått i den første versjonen, men mer testing under virkelige forhold er i gang." Den testingen er akkurat det Quinbrook Infrastructure Partners gjør.

California var en av de første jurisdiksjonene som utstedte forskrifter for å sikre at batterier i nettskala finansiert av et statlig insentivprogram for flere milliarder dollar ville bli drevet på måter som fører til en total reduksjon i nettutslipp. Men det programmet inkluderte ikke standarder for sporing av lading og utlading så tett som EnergyTag-standarden tar på seg.

Google og Microsoft økte etterspørselen etter en måte å inkludere batterier i sine mål for karbonfri energianskaffelse for å drive datasentrene deres med karbonfri energi døgnet rundt innen 2030. Det førte igjen til at Quinbrook begynte arbeidet med Quintrace-teknologien sin ​"som en del av vår grønne datasenterstrategi," sa Allan.

I de siste årene har regjeringsmandater blitt lagt til dette bedriftspresset, la han til - spesielt de strenge kvalifikasjonskravene for grønt hydrogensubsidier fra USA og EU. Batterier vil trenge standarder som EnergyTag for å spille en rolle i å levere noe av den rene kraften som elektrolysatorer vil trenge for å oppfylle strenge timebaserte matchingsregler under 45V hydrogenskattekredittregimet foreslått av Biden-administrasjonen og lignende ren energiregler for hydrogenprodusenter i europeiske Union.

Allan forventer at flere og flere industrier og myndigheter vil ta i bruk timebaserte regimer som matcher ren energi som fornybar energi støttet av nettbaserte batterier utgjør et flertall av elektrisiteten på nett i USA, Europa og andre nasjoner. Det er da det å ha standarder og målinger som lar batterioperatører i nettskala signere kontrakter og oppfylle mandater for å levere karbonfri energi på forespørsel, vil bli mer nødvendig og verdifullt.

"Vi løser vanskelige problemer for grønne datasentre, og dette gjelder like mye for grønne varer," sa Allan. "Hvis du driver med grønt hydrogen - eller grønt stål eller grønne kjemikalier - må du være i stand til å støtte dine grønne legitimasjoner."

• SEO-drevet innhold og PR-distribusjon. Bli forsterket i dag.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk deg selv. Tilgang her.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Kunnskap forsterket. Tilgang her.
• PlatoESG. Karbon, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Avfallshåndtering. Tilgang her.
• PlatoHelse. Bioteknologisk og klinisk etterretning. Tilgang her.
• kilde: https://cleantechnica.com/2024/03/19/energytag-quinbrook-track-carbon-intensity-of-electricity-stored-in-grid-scale-batteries/