Zmienna energia odnawialna (VRE) to termin używany do opisania konkretnego rodzaju odnawialnego źródła energii. Cechą charakterystyczną VRE jest jego niedyspozycyjność, co oznacza, że jego produkcja podlega wahaniom. Przykładami VRE są energia wiatrowa i słoneczna, które różnią się od kontrolowanych źródeł odnawialnych, takich jak energia wodna wytwarzana z zapór wodnych lub biomasy. VRE różni się również od bardziej stabilnych źródeł, takich jak energia geotermalna.
Źródła energii wiatrowej i słonecznej charakteryzują się nieprzewidywalną charakterystyką. Konieczne jest wprowadzenie zmian w konstrukcji i działaniu systemu elektroenergetycznego. Ma to na celu zapobieganie uszkodzeniom systemu i zapobieganie powszechnym przerwom w dostawie prądu. Zmiany te są często nazywane integracją odnawialnych źródeł energii. W 2018 roku udział energii odnawialnej ( VRE) w produkcji energii w Stanach Zjednoczonych wyniósł 8% całkowitej produkcji, z czego 80% pochodziło ze źródeł wiatrowych. Większość wskaźników niezawodności monitorowanych przez North American Electric Reliability Corporation (NERC) pozostała stabilna lub poprawiła się w 2018 roku, co wskazuje, że przy obecnym poziomie produkcji, źródła VRE nie powodują poważnych problemów z niezawodnością.
Optymalizacja zmiennej generacji energii odnawialnej: strategie, wyzwania i rozbudowa sieci
Rozważając zwiększenie produkcji energii ze zmiennych źródeł odnawialnych (VRE), nieprzewidywalność zasobów wiatru i słońca utrudnia ocenę, czy system z dużą liczbą VRE będzie w stanie zaspokoić długotrwałe zapotrzebowanie na energię elektryczną. Istnieje wiele sposobów oceny wartości mocy VRE, a także strategie umożliwiające przedsiębiorstwom użyteczności publicznej i operatorom systemów energetycznych zaspokajanie zapotrzebowania na energię elektryczną za pomocą źródeł wiatrowych i słonecznych.
Aby generować więcej energii odnawialnej o zmiennej energii (VRE), musimy ulepszyć i rozbudować sieci energetyczne , aby połączyć je z odległymi źródłami energii słonecznej i wiatrowej. Strategicznie wdrażając kombinację polityk, regulacji i procesów, możemy zachęcić do inwestycji w rozległą rozbudowę sieci przesyłowych. Inicjatywy te nie tylko zwiększają wykorzystanie VRE, ale także opóźniają potrzebę modernizacji sieci.
Zobacz także: Czym są zasoby nieodnawialne?
Zmienność wiatru i słońca
Produkcja energii wiatrowej i słonecznej zależy od nieprzewidywalnych warunków pogodowych. Turbina wiatrowa zazwyczaj generuje najwięcej energii elektrycznej w nocy i wczesnym rankiem, podczas gdy generatory słoneczne osiągają szczytową wydajność wczesnym popołudniem.
Turbiny wiatrowe zazwyczaj generują najwięcej energii elektrycznej zimą i wczesną wiosną, choć może się to różnić w zależności od regionu. Z drugiej strony, generatory słoneczne zazwyczaj osiągają najwyższy poziom produkcji latem. Jeśli chodzi o zapotrzebowanie na energię elektryczną, występują wahania w ciągu dnia, a najwyższe zużycie zazwyczaj występuje wczesnym wieczorem. Zużycie energii elektrycznej wzrasta w okresie zimowym i letnim.
