Gwynt, Solar Gallai Disodli Pŵer Glo yn Texas

Gall Texas fod yn fodel i'r genedl ar sut i ddisodli glo yn effeithiol â gwynt a solar ar gyfer anghenion ynni'r wladwriaeth tra'n cwrdd â nodau amgylcheddol, yn ôl ymchwil newydd gan beirianwyr Prifysgol Rice.

Mae'r gwaith newydd dan arweiniad y peiriannydd amgylcheddol Daniel Cohan a'r uwch swyddog cyfrifiadureg Richard Morse o Ysgol Beirianneg George R. Brown Rice yn defnyddio modelu optimeiddio i nodi'r cyfuniadau cost leiaf o brosiectau gwynt a solar arfaethedig sydd â'r potensial i ddisodli pŵer sy'n llosgi glo. cenhedlaeth yn Texas.

Fel y dywed yr awduron yn y papur, sy'n ymddangos yn y cyfnodolynYnni Adnewyddadwy: Gwynt, Dŵr, a Solar, "Yn syml, nid yw bob amser yn wyntog ac nid bob amser yn heulog, ond mae bron bob amser yn wyntog neu'n heulog rhywle yn Texas."

Dywedodd Cohan y gallai hynny alluogi gwynt a solar i ddisodli bron pob allbwn glo, yn enwedig os yw prosiectau gwynt a solar wedi'u lleoli mewn lleoliadau sy'n darparu allbwn cyflenwol. Mae'r papur newydd yn adeiladu ar astudiaeth 2018 o'i labordy.

“Mae’r papur hwn yn ymwneud mewn gwirionedd â sut y gallwn drosglwyddo i ffwrdd o lo cyn gynted â phosibl,” meddai Cohan, athro cyswllt mewn peirianneg sifil ac amgylcheddol. "Mae Texas yn dal i losgi mwy o lo ac yn allyrru mwy o sylffwr deuocsid a llygredd arall nag unrhyw gyflwr arall. Er bod trawsnewid yn anochel, mae'n frys ein bod yn symud oddi ar lo cyn gynted â phosibl i wella ansawdd aer ac iechyd."

“Glanhau’r ynni rydyn ni’n ei ddefnyddio i bweru cymdeithas yw un o’r pethau pwysicaf y mae angen i ni ei wneud,” meddai Morse, a enillodd Cystadleuaeth Poster Coffa Malcolm Verdict yn Uwchgynhadledd Ynni Texas yn 2020 am ei waith ar y prosiect. “Fe wnaeth yr Athro Cohan ei hysbysebu fel prosiect dysgu mathemateg, a dyna fy nghefndir, felly roedd gallu helpu gyda phrosiect integreiddio ynni glân yn ddiddorol iawn i mi.”

Caeodd sawl ffatri glo mawr yn Texas yn 2018, ac mae'r mwyafrif o weithfeydd sy'n weddill wedi gweithredu ymhell islaw eu gallu, gan gynnwys yn ystod toriadau yn ystod rhewi Chwefror 2021. Canfu ymchwil y tîm y gallai dim ond traean o'r prosiectau gwynt a solar a gynigiwyd eisoes i Gyngor Dibynadwyedd Trydan Texas erbyn Mehefin 2020 ddisodli bron pob un o gynhyrchu glo'r wladwriaeth. Ers mis Mehefin 2020, mae dwsinau o'r prosiectau hynny wedi'u hadeiladu, ac mae'r ciw o brosiectau solar arfaethedig wedi dyblu.

Yr allwedd i lwyddiant ar gyfer gwynt a solar fydd ehangu llinellau trawsyrru sy'n cysylltu rhannau mwyaf gwyntog a mwyaf heulog y wladwriaeth â dinasoedd.

“Yn Texas, dyna’r dagfa fwyaf sy’n arafu twf gwynt a solar,” meddai Cohan. "Mae'r bil seilwaith dwybleidiol a basiodd y llynedd yn ddechrau da, ond nid oes ganddo bron ddigon o arian ar gyfer trawsyrru. Hefyd, trwy beidio â chysylltu â gridiau eraill, mae Texas wedi colli cyfleoedd i werthu pŵer gwynt a solar dros ben i wladwriaethau eraill. ."

Nododd Cohan y bydd nwy naturiol yn parhau i fod yn hanfodol i ddibynadwyedd trydan Texas yn y tymor agos, yn enwedig gan fod ERCOT yn gweithio i adfer ar ôl rhewi 2021. Fodd bynnag, gall lleoli ffermydd gwynt a solar ategol leihau'r angen am nwy naturiol a storio a storio. dileu'r angen am lo, meddai. Mae'r astudiaeth yn dangos bod ynni gwynt o Orllewin Texas yn tueddu i gyrraedd uchafbwynt dros nos, tra bod gwynt De Texas ar ei uchaf gydag awelon y môr ar brynhawniau a nosweithiau haf. Ynghyd â solar yn ystod y dydd, gall y ffynonellau cyflenwol hyn gwmpasu'r rhan fwyaf ond nid pob awr o'r flwyddyn.

“Hyd yn oed gyda lleoliad cyflenwol, fe fydd yna oriau o hyd pan nad yw’r haul yn tywynnu a’r gwynt ddim yn chwythu,” meddai Cohan. "Yn hanesyddol, y brif her fu prynhawniau haf pan mae cyflyrwyr aer yn rhedeg yn llawn, ac ambell rewi dwfn. Mae gwyntoedd solar ac arfordirol yn perfformio'n dda yn ystod cyfnodau brig yr haf, ond gallant gael tawelwch ar rai nosweithiau pan fydd angen rhywbeth arall arnom i'w gicio. i mewn."

Dywedodd mai dim ond mater o amser yw dileu glo o grid Texas. “Rwy’n credu nad oes yr un o’r cwmnïau pŵer eisiau rhedeg gweithfeydd glo yn y tymor hir,” meddai Cohan. “Maen nhw'n fudr ac yn ddrutach i'w gweithredu nag adeiladu prosiectau gwynt a solar o'r dechrau, ac mae gan y mwyafrif o gwmnïau cyfleustodau gynlluniau bellach i gyrraedd allyriadau carbon sero-net erbyn 2050, os nad o'r blaen.

“Efallai oherwydd hynny, nid ydyn nhw wedi bod yn buddsoddi mewn uwchraddio eu gweithfeydd glo, gyda llawer ohonyn nhw dros 40 oed a ddim yn effeithlon iawn,” meddai.

Cyd-awduron y papur yw prif israddedig peirianneg sifil Rice, Sarah Salvatore, a’r cyn-fyfyriwr Joanna Slusarewicz, sydd bellach yn fyfyriwr graddedig ym Mhrifysgol Carnegie Mellon.

Cefnogodd y Sefydliad Ynni yr ymchwil.

mwyn.

“Efallai oherwydd hynny, nid ydyn nhw wedi bod yn buddsoddi mewn uwchraddio eu gweithfeydd glo, gyda llawer ohonyn nhw dros 40 oed a ddim yn effeithlon iawn,” meddai.

Cyd-awduron y papur yw prif israddedig peirianneg sifil Rice, Sarah Salvatore, a’r cyn-fyfyriwr Joanna Slusarewicz, sydd bellach yn fyfyriwr graddedig ym Mhrifysgol Carnegie Mellon.

Cefnogodd y Sefydliad Ynni yr ymchwil.