Σύμφωνα με το Γραφείο Ενεργειακής Απόδοσης και Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας των ΗΠΑ, αν αξιοποιηθεί όλο το ηλιακό φως που φτάνει στη Γη σε μόλις 90 λεπτά, θα μπορούσε να παράγει αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσει τον κόσμο για έναν ολόκληρο χρόνο. Ο Ήλιος όχι μόνο έχει αυτό το τεράστιο δυναμικό, αλλά επηρεάζει επίσης την ατμόσφαιρά μας, οδηγώντας σε διακυμάνσεις στις επιφανειακές θερμοκρασίες. Αυτό, με τη σειρά του, προκαλεί την κίνηση του αέρα και το σχηματισμό ανέμου – μια άλλη πολύτιμη πηγή ενέργειας.

avangrid

Επένδυση

150 εκατ. €

avangrid

Τοπικές δουλειές

1.000

avangrid

Αποφεύγονται εκπομπές CO2 1

48.000 tCO₂ / έτος

(1) Οι αποφευχθείσες εκπομπές περιλαμβάνουν μειώσεις στις διεργασίες της Fertiberia

υδρογόνο βέρντε

Δίκτυο διανομής

υδρογόνο βέρντε

Παραγωγή πράσινου υδρογόνου (3.000 tH2/έτος)

υδρογόνο βέρντε

Υπόγειο ηλεκτρικό καλώδιο

υδρογόνο βέρντε

Δεξαμενές H2

υδρογόνο βέρντε

Φωτοβολταϊκός σταθμός Puertollano II 100 MW

υδρογόνο βέρντε

Μπαταρία 5 MW

υδρογόνο βέρντε

Η πλεονάζουσα ενέργεια που παράγεται στο φωτοβολταϊκό σταθμό διοχετεύεται στο δίκτυο διανομής για εμπορευματοποίηση.

avangrid

Το πράσινο υδρογόνο παράγεται από κυψέλες ηλεκτρόλυσης που τροφοδοτούνται τόσο από την ενέργεια που παράγεται από το φωτοβολταϊκό σταθμό όσο και από το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας της μπαταρίας, σε μια διαδικασία χωρίς σχετικές εκπομπές CO2 και επιτρέποντας την ηλεκτροδότηση βιομηχανικών τομέων. Η παραγωγική διαδικασία πραγματοποιείται με σύστημα ηλεκτρόλυσης πολυμερούς με τροφοδοτικό 20 MW και δυνατότητα παραγωγής 360 kg/ώρα υδρογόνου.

Αφιερωμένο υπόγειο ηλεκτρικό καλώδιο για αποκλειστική χρήση για να διασφαλιστεί ότι όλη η ενέργεια που χρησιμοποιείται στον ηλεκτρολύτη είναι ανανεώσιμη και ελαχιστοποιούνται οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις.

avangrid

Η αποθήκευση πράσινου υδρογόνου είναι απαραίτητη για τη διασφάλιση της σταθερότητας του εφοδιασμού που απαιτείται από το εργοστάσιο Fertiberia και για την αποτελεσματική χρήση της παραγωγής ανανεώσιμης ενέργειας. Συνολικά 11 δεξαμενές που επιτρέπουν την αποθήκευση 6.000 kg πράσινου H2 στα 60 bar. Κάθε δεξαμενή έχει όγκο 133 m3 και διαστάσεις 23,5 m ύψος και 2,8 m διάμετρο. Ζυγίζουν 77 τόνους άδεια και είναι κατασκευασμένα από ειδικό χάλυβα με πάχος φύλλου 4,5 cm για να περιέχουν υδρογόνο, δεδομένου του μικρού μεγέθους αυτού του σωματιδίου.

avangrid

Η νέα εγκατάσταση για την παραγωγή πράσινου H2 από 100% ανανεώσιμες πηγές αποτελείται από ηλιακή φωτοβολταϊκή εγκατάσταση εγκατεστημένης ισχύος 100 MW. Η εγκατάσταση ενσωματώνει τεχνολογίες αιχμής, όπως πίνακες διπλής όψης, που επιτρέπουν υψηλότερη παραγωγή με δύο φωτοευαίσθητες επιφάνειες, και μετατροπείς στοιχειοσειρών, που βελτιώνουν την απόδοση και κάνουν καλύτερη χρήση της επιφάνειας.

avangrid

Το έργο περιλαμβάνει ένα σύστημα μπαταρίας ιόντων λιθίου 5 MW, με χωρητικότητα αποθήκευσης 20 MWh, το οποίο επιτρέπει μεγαλύτερη διαχειρισιμότητα της εγκατάστασης και βελτιστοποίηση των στρατηγικών ελέγχου.

Η τεχνολογία βελτιώνεται συνεχώς, καθιστώντας ευκολότερη τη σύλληψη και τη χρήση απεριόριστων πόρων χωρίς εκπομπές. Αυτή η σταδιακή αλλαγή μεταμορφώνει το ενεργειακό τοπίο των ΗΠΑ, καθιστώντας το πιο καθαρό και πιο πράσινο.

Η ηλιακή ενέργεια, η αιολική ενέργεια και οι μπαταρίες αποθήκευσης συνεχίζουν να επεκτείνουν τη χωρητικότητά τους κάθε χρόνο. Σύμφωνα με τις προβλέψεις της Διοίκησης Ενεργειακών Πληροφοριών (ΕΙΑ), αυτές οι τρεις τεχνολογίες θα συνεισφέρουν πάνω από το 80% της νέας μεγάλης κλίμακας δυναμικότητας παραγωγής στη χώρα έως το 2023.

Από τη συνολική παραγωγή μεγάλης κλίμακας που εγκαταστάθηκε το πρώτο εξάμηνο του 2023, το επιβλητικό 35% συνεισέφερε η ηλιακή ενέργεια, ακολουθούμενη από τον άνεμο με 19% και την αποθήκευση μπαταριών στο 11%. Αυτά τα δεδομένα υπογραμμίζουν τον σημαντικό ρόλο που παίζει η ηλιακή ενέργεια στο ενεργειακό τοπίο, καθιστώντας την μια εξέχουσα και βιώσιμη πηγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Σύστημα Αποθήκευσης Ενέργειας
Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας με ηλιακό πάνελ, ανεμογεννήτριες και δοχείο μπαταρίας Li-ion Getty Images

Ο Pedro Azagra είναι Διευθύνων Σύμβουλος της Avangrid, μέλος του παγκόσμιου Ομίλου Iberdrola και κορυφαία εταιρεία βιώσιμης ενέργειας που κατέχει και διαχειρίζεται 8,7 gigawatts εγκατεστημένης ισχύος χωρίς εκπομπές σε όλες τις Ηνωμένες Πολιτείες, συμπεριλαμβανομένων ηλιακών και αιολικών.

Χουάν Αντόνιο Μιράντα
"Για να επιταχυνθεί το μέλλον της καθαρής ενέργειας της χώρας, υπάρχει ανάγκη να γίνουν επενδύσεις τόσο σε δίκτυα όσο και σε ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Πού; Σε καθαρή παραγωγή, εξυπνότερα δίκτυα και καινοτόμες λύσεις για τους πελάτες. Αυτό είναι το πακέτο στο οποίο επικεντρωνόμαστε."
Πέδρο Αζάγκρα

Αυτό το στέλεχος εξηγεί ότι η Avangrid πραγματοποιεί αυτές τις επενδύσεις για να εκσυγχρονίσει το δίκτυο «για να ενισχύσει την αξιοπιστία και την ανθεκτικότητα και να υποστηρίξει την απαλλαγή από τις ανθρακούχες εκπομπές των κοινοτήτων που εξυπηρετούμε». Η εταιρεία στοχεύει να τοποθετηθεί ως ηγέτης στη μετάβαση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Πώς ακριβώς, όμως, η ηλιακή και η αιολική ενέργεια συμβάλλουν στην απανθρακοποίηση, τη διαδικασία μείωσης των εκπομπών άνθρακα στην ατμόσφαιρα; Και, το πιο σημαντικό, πόσο αξιόπιστες είναι αυτές οι πηγές ενέργειας;

Ο Jorge Pedrón, ο διευθύνων σύμβουλος της Avangrid Renewables, περιγράφει τους μηχανισμούς παραγωγής ως «απλούς και πολύπλοκους». Ενώ αυτές οι τεχνολογίες υπάρχουν εδώ και πολύ καιρό, λέει ότι «έχουν προχωρήσει σημαντικά τα τελευταία 20 χρόνια».

Η ηλιακή ή φωτοβολταϊκή ενέργεια, εξηγεί ο Pedrón, παράγεται «όταν το φως του ήλιου φτάνει στα ηλιακά πάνελ. Τα πάνελ απορροφούν το φως, δημιουργώντας ηλεκτρικά φορτία μέσα στα κύτταρα. Αυτά τα φορτία ανταποκρίνονται σε ένα ηλεκτρικό πεδίο, με αποτέλεσμα τη ροή του ηλεκτρισμού».

Οι ηλιακές μονάδες κατασκευάζονται από διάφορα υλικά, κυρίως από πολυπυρίτιο. Όταν αυτά τα υλικά εκτίθενται στο φως, απελευθερώνουν ηλεκτρόνια και παράγουν άμεσο ηλεκτρικό ρεύμα. «Για να μετατρέψουμε αυτό το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα, το οποίο χρησιμοποιούν οι καταναλωτές, χρειάζεται μια συσκευή που ονομάζεται μετατροπέας», είπε ο Pedrón.

Όσον αφορά την αιολική ενέργεια , οι ανεμογεννήτριες εξοπλισμένες με πτερύγια μας επιτρέπουν να συλλάβουμε την τεράστια δύναμη του ανέμου και να τη μετατρέψουμε σε εναλλασσόμενο ρεύμα. «Στις περισσότερες περιπτώσεις», είπε ο Pedrón, «υπάρχει ένα κιβώτιο ταχυτήτων μεταξύ του ρότορα και της γεννήτριας που ανεβάζει την ταχύτητα του ρότορα περίπου 30 RPM (στροφές ανά λεπτό) στις απαιτούμενες 1.800 RPM. Η γεννήτρια είναι αυτή που είναι υπεύθυνη για τη μετατροπή της υψηλής ταχύτητας μηχανικής περιστροφικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια».

Οι ανεμογεννήτριες μέσα σε ένα αιολικό πάρκο διασυνδέονται με καλώδια που μεταφέρουν αποτελεσματικά ηλεκτρική ενέργεια σε έναν υποσταθμό μετασχηματιστή. Από εκεί, η ενέργεια αυτή διανέμεται στους χρήστες μέσω εκτεταμένων δικτύων, διασφαλίζοντας μια αξιόπιστη και βιώσιμη παροχή ρεύματος. Η τεχνολογική πρόοδος έχει βελτιώσει σημαντικά την αποτελεσματικότητα αυτών των διαδικασιών, με δυνατότητες περαιτέρω βελτιώσεων στο μέλλον.

Στα μέσα της δεκαετίας του 1950, το πρώτο φωτοβολταϊκό στοιχείο πυριτίου πέτυχε μόνο 5% απόδοση. Δηλαδή μετέτρεψαν το 5% της ηλιακής ενέργειας σε ηλεκτρική. Σήμερα, η τεχνολογική πρόοδος έχει αυξήσει αυτή την αποτελεσματικότητα σε πάνω από 25%. Οι ερευνητές διερευνούν τώρα τη δυνατότητα συνδυασμού περοβσκίτη, ενός ορυκτού που απορροφά διαφορετικό τύπο φωτός, με πυρίτιο για πιθανή αύξηση της απόδοσης σε περίπου 30%. Επιπλέον, υπάρχουν ηλιακές μονάδες διπλής όψης για βελτιωμένη αποτελεσματικότητα και γίνονται προσπάθειες για την ενίσχυση της χωρητικότητας του μετατροπέα.

Ένα αρχιτεκτονικό μοντέλο με ηλιακούς συλλέκτες
Ένα αρχιτεκτονικό μοντέλο με ηλιακούς συλλέκτες. έννοια εξοικονόμηση ενέργειας και βιώσιμοι πόροι. Το μοντέλο ανελκυστήρα σπιτιού με το χέρι στο ηλιακό πάνελ με οθόνη ψηφιοποίησης, Φωτοβολταϊκά ενάντια με ηλιακό φως και αντανακλαστικό σε ηλιακό πάνελ. Getty Images

Όσον αφορά την αιολική ενέργεια, η Pedrón τονίζει πολλές καινοτομίες στην τεχνολογία ανεμογεννητριών. Αυτοί οι στρόβιλοι στέκονται τώρα πιο ψηλοί από ποτέ, φτάνοντας σε ύψος τα 100 γιάρδες ή περισσότερο. Επιπλέον, οι λεπίδες είναι πλέον πολύ μεγαλύτερες και κυμαίνονται από 20-80 γιάρδες. «Τώρα είναι πολύ πιο αποτελεσματικά σε περιοχές με χαμηλές ταχύτητες ανέμου».

Το λογισμικό για τον έλεγχο των στροβίλων είναι πλέον πολύ βελτιωμένο και επιτρέπει καλύτερη απόκριση στις διακυμάνσεις των συνθηκών ανέμου. «Τώρα μπορούμε να προβλέψουμε με ακρίβεια την παραγωγή σε ένα εργοστάσιο για αρκετές ημέρες μπροστά, καθώς και μακροπρόθεσμα».

Η ηλιακή και η αιολική ενέργεια διαδραματίζουν κρίσιμους ρόλους στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς εκπομπές άνθρακα . Αν και η παραγωγή τους είναι διακοπτόμενη και εξαρτάται από τις καιρικές συνθήκες, περίοδοι χαμηλής ή καθόλου παραγωγής μπορούν να ξεπεραστούν με την ενσωμάτωση και την εξισορρόπηση της παραγωγής ενέργειας από εναλλακτικά αιολικά και ηλιακά πεδία, άλλες πηγές ενέργειας και μέσω λύσεων αποθήκευσης. Ο Pedrón παρομοιάζει τον επιχειρησιακό του ρόλο με αυτόν του μαέστρου ορχήστρας. Αν και μπορεί να μην υπάρχουν παρτιτούρες για να ακολουθήσετε, υπάρχει μια αυξανόμενη έμφαση στην «ακριβή πρόβλεψη για τον αποτελεσματικό συγχρονισμό και την εξισορρόπηση διαφόρων πηγών ενέργειας».

Όσον αφορά την αποθήκευση ενέργειας – μια κρίσιμη πτυχή – η τεχνολογία εξελίσσεται συνεχώς. Ωστόσο, υπάρχουν προκλήσεις στην αλυσίδα εφοδιασμού της χώρας που πρέπει να ξεπεραστούν για να διαδοθούν οι εγκαταστάσεις αποθήκευσης μεγάλης κλίμακας. Η Ένωση Βιομηχανιών Ηλιακής Ενέργειας (SEIA) σημειώνει πολλά εμπόδια στην ανάπτυξη ενός ισχυρού κλάδου παραγωγής αποθήκευσης μπαταριών: ανταγωνιστικότητα κόστους, περιορισμένη πρόσβαση σε ορισμένες πρώτες ύλες και ανάγκη για τεχνική εμπειρογνωμοσύνη και μεγαλύτερο, πιο διαφοροποιημένο εργατικό δυναμικό.

Εναέρια φωτογραφία βιομηχανικής ζώνης που δείχνει διυλιστήριο πετρελαίου
Εναέρια φωτογραφία βιομηχανικής ζώνης που δείχνει διυλιστήριο πετρελαίου με δεξαμενή αποθήκευσης με σταθμό παραγωγής ενέργειας ηλιακού αγροκτήματος για παροχή ανανεώσιμης ενέργειας. Getty Images

«Είναι αναμφισβήτητο ότι οι στρατηγικές επενδύσεις στην αλυσίδα εφοδιασμού είναι ζωτικής σημασίας για τη δημιουργία ενός θεμελίου για την αποθήκευση ενέργειας, κάτι που είναι επιτακτική ανάγκη για την ενεργειακή ασφάλεια των Ηνωμένων Πολιτειών», δήλωσε η Πρόεδρος της SEIA Abigail Ross Hopper.

Ένα άλλο θέμα που παραμένει άλυτο είναι η μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από ηλιακούς συλλέκτες και ανεμογεννήτριες. «Η ηλιακή και η αιολική ενέργεια μπορούν να επεκταθούν σημαντικά στις ΗΠΑ επειδή υπάρχει άφθονη διαθέσιμη γη για αυτήν», είπε ο Pedrón, «αλλά η ανάπτυξη νέων έργων βιώσιμης ενέργειας δεν θα βοηθήσει πολύ εάν δεν υπάρχει υποδομή μεταφοράς για να την παραδώσει στον καταναλωτή».

Μία από τις προκλήσεις είναι ότι οι νέες πηγές ενέργειας βρίσκονται συχνά σε απομακρυσμένες περιοχές με ισχυρούς, σταθερούς ανέμους ή άφθονη ηλιοφάνεια, όπως οι ερήμους του Νέου Μεξικού, ο Ατλαντικός Ωκεανός και τα λιβάδια της Μινεσότα. Αυτά τα μέρη είναι συχνά μακριά από αστικές περιοχές ή κοινότητες όπου υπάρχει ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας. Ως αποτέλεσμα, καθίσταται αναγκαία η ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου και διευρυμένου δικτύου μεταφοράς.

Αιολικό πάρκο
Εικόνες Getty Wind Farm

Επί του παρόντος, υπάρχουν τρία δίκτυα μετάδοσης: ένα στα δυτικά, ένα άλλο στα ανατολικά και ένα τρίτο στο Τέξας. Ωστόσο, αυτά τα δίκτυα έχουν περιορισμένη συνδεσιμότητα και μοιράζονται ελάχιστους πόρους. Για να καλυφθεί η αυξανόμενη ζήτηση για ενέργεια και να συνδεθούν αποτελεσματικά οι πηγές ενέργειας με απομακρυσμένους καταναλωτές, είναι επιτακτική η επέκταση και ο πολλαπλασιασμός αυτών των δικτύων. Σύμφωνα με εκτιμήσεις της αμερικανικής κυβέρνησης, αν κάθε αυτοκίνητο στη χώρα ήταν ηλεκτρικό το 2019, η χώρα θα είχε καταναλώσει 20%-50% περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια εκείνο το έτος.

Σύμφωνα με τη SEIA, το ηλεκτρικό δίκτυο πρέπει να διπλασιαστεί ή και να τριπλασιαστεί σε μέγεθος τα επόμενα 15 χρόνια, εάν θέλουμε να συμβαδίσουμε με τις απαιτήσεις ηλεκτροδότησης και να εξυπηρετήσουμε την εισροή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Αυτός ο φιλόδοξος στόχος θα απαιτήσει μια εκτιμώμενη επένδυση περίπου 2 τρισεκατομμυρίων δολαρίων μέχρι το 2050.

Η επίτευξη των στόχων μείωσης των εκπομπών απαιτεί περισσότερα από οικονομικούς πόρους. «Είναι ζωτικής σημασίας η ανάπτυξη υποδομών με αυξημένη ευελιξία», είπε ο Pedrón. «Τα παρατεταμένα χρονοδιαγράμματα για έργα μεταφοράς, τα οποία είναι ζωτικής σημασίας για την επίτευξη καθαρής και αυτάρκης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, δεν είναι εφικτά για τη χώρα». Για να επιταχυνθεί η πρόοδος, ο Pedrón υπογραμμίζει τη σημασία των αποτελεσματικών διοικητικών διαδικασιών που περιλαμβάνουν πολλαπλά επίπεδα διακυβέρνησης και ρυθμιστικών αρχών.

Πιστώσεις

Εικονογράφηση: Mónica Juárez

Σχεδιασμός και διάταξη: Mónica Juárez και Alfredo García

Εγγραφείτε στο εβδομαδιαίο ενημερωτικό μας δελτίο για να λαμβάνετε περισσότερη κάλυψη ειδήσεων στην αγγλική γλώσσα από την έκδοση EL PAÍS USA

source

Από newsok.gr

Translate »