Từ những cơn bão dữ dội đến những đợt nắng nóng và lạnh chưa từng có gần đây, các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt đang ảnh hưởng đến các công ty điện lực, nhà điều hành lưới điện và cuối cùng là khách hàng hơn bao giờ hết. Đồng thời, các nguồn năng lượng cung cấp năng lượng cho lưới điện đang phát triển, tích hợp tỷ lệ nguồn tái tạo cao hơn.
Tín dụng: CC0 Miền công cộng
Sự phát triển này về cả thời tiết và lưới điện đang đặt ra những câu hỏi mới về sự giao thoa giữa thời tiết khắc nghiệt và lưới điện—cũng như cách duy trì và nâng cao độ tin cậy của lưới điện khi tỷ trọng năng lượng tái tạo do thời tiết tăng lên. Trong một nghiên cứu đầu tiên, các nhà phân tích từ Phòng thí nghiệm Năng lượng Tái tạo Quốc gia (NREL) và các kịch bản được lập mô hình Sharply Focused để hiểu câu trả lời cho những câu hỏi này và thay đổi cách chúng ta định nghĩa "thời tiết khắc nghiệt".
Marty Schwarz, kỹ sư hệ thống điện NREL và đồng tác giả của báo cáo cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi đã điều tra hai câu hỏi”. "Đầu tiên, chúng tôi kiểm tra xem liệu mức độ gió và mặt trời ngày càng tăng có khiến việc vận hành hệ thống điện một cách đáng tin cậy hơn trong các tình huống thời tiết khắc nghiệt hay không. Thứ hai, chúng tôi đánh giá xem liệu các công nghệ tái tạo này có thay đổi loại sự kiện thời tiết mà chúng tôi coi là 'cực đoan' hay không dựa trên tác động của chúng." đến các hoạt động của lưới điện."
Hiểu tương lai thông qua quá khứ
Để tạo ra các kịch bản được sử dụng trong nghiên cứu này, các nhà phân tích đã chuyển sang mô hình hoạch định công suất hàng đầu được cung cấp công khai của NREL cho ngành điện—Hệ thống Triển khai Năng lượng Khu vực (ReEDS)—mô phỏng sự phát triển của hệ thống điện số lượng lớn. ReEDS đã mô hình hóa hệ thống trong những năm 2024, 2036 và 2050, cho thấy mức độ phát điện tái tạo thay đổi lần lượt là 17%, 50% và 65% nhu cầu hàng năm.
Các nhà phân tích cũng thu thập dữ liệu và hồ sơ thời tiết lịch sử từ các sự kiện thời tiết chọn lọc từ năm 2007 đến năm 2013, cùng với nguồn tài nguyên gió và mặt trời được mô hình hóa từ Bộ công cụ Bộ dữ liệu quốc gia về tích hợp gió (WIND) của NREL, Cơ sở dữ liệu bức xạ mặt trời quốc gia (NSRDB) và hồ sơ tải điện lịch sử. Dữ liệu này xác định các sự kiện thời tiết cần thiết để các nhà lập mô hình, các cơ quan tiện ích và cơ quan quản lý xem xét trong kế hoạch dài hạn của họ.
Các sự kiện thời tiết từ dữ liệu lịch sử được chia thành hai loại chính: 1) "các sự kiện có tác động lớn", chẳng hạn như sóng lạnh, bão trung vĩ độ, sóng nhiệt và các hệ thống nhiệt đới; và 2) “các sự kiện đặt ra thách thức về quy hoạch”, bao gồm các giai đoạn nguồn năng lượng tái tạo sẵn có thấp và nhu cầu điện cao, cũng như nhu cầu tài nguyên cao và thấp.
Với các kịch bản lưới điện trong tương lai và nhiều dữ liệu thời tiết lịch sử khác nhau, các nhà phân tích bắt đầu kiểm tra xem cả hai có thể tương tác như thế nào.
Diễn biến của đợt lạnh vào tháng 2 năm 2011, cho thấy nhiệt độ trên toàn quốc (phải) và lịch sử tải điện ở một số vùng được chọn (trái).
Biểu đồ một nhận thức mới về 'cực đoan'
Khi nghĩ về thời tiết khắc nghiệt ngày nay, chúng ta tự nhiên tưởng tượng ra những sự kiện gây xáo trộn lớn cho cuộc sống hàng ngày của chúng ta và đáng được đưa lên trang nhất—điều được quan tâm hàng đầu hiện nay khi chúng ta bước vào mùa bão. Tuy nhiên, NREL nhận thấy tác động của các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt lên lưới điện không tăng khi có nhiều gió và mặt trời được bổ sung vào lưới điện.
Mời đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
