1 điểm bởi GN⁺ 2024-01-11 | 1 bình luận | Chia sẻ qua WhatsApp
  • Lưới điện Oahu đã mất 180MW nguồn nền chạy bằng nhiên liệu hóa thạch khi nhà máy điện than cuối cùng đóng cửa vào ngày 1 tháng 9 năm 2022, và Kapolei Energy Storage của Plus Power bắt đầu đảm nhiệm các chức năng lưới điện cốt lõi để lấp khoảng trống đó
  • Kapolei là hệ thống pin 185MW gồm 158 Tesla Megapack, cung cấp quy mô công suất tức thời tương đương nhà máy điện than với tốc độ phản hồi 250 mili giây
  • Dung lượng lưu trữ 565MWh không đủ để trực tiếp thay thế toàn bộ sản lượng điện của nhà máy điện than, nhưng có thể lưu phần năng lượng tái tạo dư thừa để cấp điện vào giờ cao điểm buổi tối và giảm cắt giảm công suất
  • Hawaiian Electric và Plus Power đã thiết kế hệ thống với quán tính tổng hợp, phản hồi tần số nhanh và chức năng khởi động đen để hỗ trợ cả việc khởi động lại sau mất điện
  • Kapolei chiếm khoảng 17% công suất đỉnh của Oahu, trở thành ví dụ thực tế về việc chuyển các dịch vụ lưới điện thiết yếu vốn do nhà máy nhiên liệu hóa thạch đảm nhiệm sang nguồn điện sạch

Khoảng trống trên lưới điện do nhà máy điện than đóng cửa

  • Hawaii đã đóng cửa nhà máy điện than cuối cùng vào ngày 1 tháng 9 năm 2022, loại bỏ 180MW nguồn nền dùng nhiên liệu hóa thạch khỏi lưới điện Oahu
  • Đây là một bước hướng tới mục tiêu của Hawaii là chấm dứt việc đốt nhiên liệu hóa thạch trong sản xuất điện vào năm 2045
  • Thách thức còn lại là duy trì độ tin cậy của lưới điện trong khi chuyển sang danh mục năng lượng tái tạo lớn nhỏ có công suất thay đổi theo thời tiết

Cấu hình và vận hành của Kapolei Energy Storage

  • Kapolei Energy Storage do Plus Power phát triển và sở hữu đã bắt đầu vận hành thương mại trước Giáng sinh tại khu công nghiệp phía tây Oahu
  • Cơ sở này sạc và xả theo tín hiệu của Hawaiian Electric
    • Gồm 158 Tesla Megapack
    • Công suất xả tức thời là 185MW, tương đương với mức công suất mà nhà máy điện than cũ có thể đưa lên lưới
    • Thời gian phản hồi là 250 mili giây, nhanh hơn rất nhiều so với các nhà máy nhiên liệu hóa thạch truyền thống
  • Pin không tạo ra điện mới mà hấp thụ điện từ lưới và cấp lại khi cần
    • Lý tưởng nhất là sạc trong những khung giờ có đủ sản lượng điện tái tạo
    • Vào những thời điểm điện đặc biệt cần thiết như buổi tối, hệ thống có thể trả lại nguồn điện rẻ hơn và sạch hơn

Dự án thay thế điện than và quá trình xây dựng bị chậm

  • Pin Kapolei ban đầu dự kiến đi vào hoạt động trước khi nhà máy điện than ngừng vận hành
  • COVID-19 đã gây gián đoạn giao hàng trên toàn ngành pin lưới điện, còn vị trí xa xôi giữa Thái Bình Dương của Kapolei càng làm khó khăn thêm
  • Mùa hè năm 2021, Plus Power kỳ vọng hoàn thành vào cuối năm 2022, nhưng thực tế phải mất thêm 1 năm nữa
  • Dù vậy, Kapolei vẫn kết nối lưới điện sớm hơn các dự án điện mặt trời và pin quy mô lớn khác được lên kế hoạch để thay thế sản lượng của nhà máy điện than bằng điện sạch

Các chức năng lưới điện mà pin trực tiếp đảm nhiệm

  • Giá trị cốt lõi mà nhà máy điện than cũ cung cấp cho Oahu gồm ba phần
    • Năng lượng: sản lượng điện bản thân nó
    • Công suất: mức đầu ra có thể cung cấp ngay khi cần
    • Dịch vụ lưới điện: các chức năng giữ cho lưới điện vận hành ổn định
  • Kapolei trực tiếp thay thế phần công suất và dịch vụ lưới điện
    • Cung cấp công suất danh định ở mức tương đương công suất tối đa của nhà máy điện than
    • Được lập trình để cung cấp các dịch vụ cần thiết nhằm giữ lưới điện hoạt động trong dải tần số quy định
  • Khi nhà máy khác bất ngờ dừng hoặc điện mặt trời vượt quá nhu cầu tiêu thụ, tần số lưới điện có thể lệch khỏi phạm vi cho phép
    • Kapolei phản ứng với sai lệch theo thời gian thực bằng quán tính tổng hợp như tuyến phòng thủ đầu tiên
    • Nếu tình hình xấu đi vượt ngưỡng định sẵn, phản hồi tần số nhanh sẽ hoạt động như tuyến phòng thủ thứ hai

Sản lượng điện được bổ sung cùng điện mặt trời

  • Dung lượng lưu trữ của Kapolei là 565MWh, không đủ để trực tiếp thay thế sản lượng điện của nhà máy điện than
  • Thay vào đó, hệ thống hoạt động cùng lĩnh vực điện mặt trời phát triển mạnh của Oahu để bù đắp vai trò năng lượng mà nhà máy điện than từng đảm nhiệm
  • Theo mô hình của Hawaiian Electric, Kapolei Energy Storage có thể giảm khoảng 69% lượng điện tái tạo bị cắt giảm trong 5 năm đầu
    • Giảm cắt giảm công suất: {p:69}
    • Nhờ đó lượng điện sạch dư thừa vốn có thể bị bỏ đi sẽ được đưa vào lưới điện

Vai trò khởi động đen và khởi động lại

  • Hawaiian Electric cũng yêu cầu Kapolei có chức năng khởi động đen
  • Nếu lưới điện bị tắt hoàn toàn do thảm họa như bão xoáy hay động đất, sẽ cần một nguồn điện để khởi động lại lưới
  • Pin Kapolei được lập trình để giữ dự phòng một phần năng lượng cho mục đích này
  • Plus Power đặt cơ sở này gần một trạm biến áp kết nối với ba nhà máy điện khác
    • Cách bố trí này cho phép pin đóng vai trò “khởi động kéo” cho các nhà máy khác

Trách nhiệm lớn hơn mà Hawaii giao cho pin

  • Hawaii đã tạo ra các ví dụ đi đầu về chuyển dịch năng lượng, từ việc triển khai điện mặt trời dân dụng quy mô lớn đến nhà máy điện mặt trời-kèm-pin quy mô utility đầu tiên của Kauai
  • Khi năng lượng tái tạo tăng lên và các nhà máy nhiên liệu hóa thạch nghỉ hưu vượt qua một ngưỡng nhất định, chỉ bổ sung thêm điện gió, điện mặt trời và pin là không đủ
  • Các công nghệ sạch vận hành bằng inverter điều khiển số không chỉ phải cung cấp điện mà còn phải đảm nhiệm cả duy trì lưới điện
  • Những khu vực khác cũng có pin cung cấp dịch vụ tần số, và một số hệ thống pin còn lớn hơn Kapolei
  • Tuy vậy, trường hợp kết hợp công suất đỉnh, phản hồi tần số, quán tính tổng hợp và khả năng khởi động lại lưới điện trong một cơ sở pin quy mô lớn như Kapolei là hiếm
    • Riêng Kapolei chiếm khoảng 17% công suất đỉnh của Oahu
    • Hệ thống pin lưới điện của California đã vượt 5.000MW, nhưng chỉ tương đương khoảng 7,6% công suất danh định toàn lưới của bang

Vì sao quán tính tổng hợp quan trọng

  • Các nhà máy điện truyền thống cung cấp quán tính một cách thụ động để ổn định tần số lưới điện thông qua khối lượng quay của tuabin
  • Trước đây, khi vận hành nhà máy điện thì quán tính tự đi kèm, nên ít cần được định nghĩa và bồi hoàn như một dịch vụ riêng biệt
  • Hiện nay, lưới điện đang chuyển sang mô hình tối đa hóa nguồn tái tạo giá rẻ khi có sẵn, và đốt nhiên liệu khi thiếu hụt
  • Các nhà máy nhiệt điện phải duy trì trạng thái quay nếu muốn cung cấp quán tính
    • Ở lục địa Mỹ, đôi khi người ta cắt giảm điện tái tạo để tiếp tục vận hành các nhà máy điện than cũ nhằm cung cấp những dịch vụ lưới điện kiểu này
  • Pin tiên tiến có thể cung cấp phiên bản tổng hợp của quán tính thông qua lập trình inverter
    • Đây có thể là phương án thay thế kinh tế hơn đồng thời tránh phát thải carbon không cần thiết
    • Hệ thống cũng phản ứng nhanh và chính xác hơn, phù hợp với lưới điện có biến động sản lượng tái tạo lớn hơn

Vị trí của nó trong quá trình chuyển đổi sang lưới điện sạch

  • Các mục tiêu khí hậu dài hạn của Mỹ đòi hỏi phải từng bước loại bỏ nhiên liệu hóa thạch khỏi lưới điện
  • Thủy điện và điện hạt nhân có thể cung cấp quán tính lưới điện hữu ích mà không phát thải carbon, nhưng chúng không nằm trên quỹ đạo tăng trưởng
  • Kapolei là một trong những ví dụ thực tế ban đầu về việc chuyển các chức năng lưới điện quan trọng vốn do nhà máy nhiên liệu hóa thạch đảm nhiệm sang cơ sở điện sạch
  • Loại dịch vụ lưới điện mà Kapolei đang thực hiện về lâu dài sẽ cần được mở rộng trên khắp nước Mỹ

1 bình luận

 
GN⁺ 2024-01-11
Ý kiến trên Hacker News
  • Một sự thật thú vị là ống làm mát khí thải của nhà máy điện cũ đó nối ra biển, tạo ra môi trường có nhiệt độ nước cao và sinh vật biển phong phú, nên cũng nổi tiếng là điểm lặn và snorkeling. Thậm chí còn được gọi là Electric Beach: https://www.snorkeling-report.com/spot/snorkeling-electric-b...
    Tôi đã sống ở đó vài năm và có thử snorkeling, nhưng vì sợ các công trình nhân tạo bị chìm dưới nước nên không thể xuống sâu quá vài foot. Nhìn thấy cái ống lớn, rùng rợn đó là tôi thực sự hoảng sợ
    https://www.reddit.com/media?url=https%3A%2F%2Fi.redd.it%2Fe...

    • Nhà máy điện dầu Kahe ở Electric Beach vẫn đang vận hành. Nhà máy điện than đã đóng cửa nằm ở phía nam hơn, gần Barbers Point hơn
    • Trước giờ tôi không biết submechanophobia là gì, nên cũng thắc mắc không rõ đây có phải là nỗi sợ phổ biến đến mức có hẳn một từ riêng hay không
    • Vị trí trên Google Maps: https://maps.app.goo.gl/d6AchooL8MFjxmoj6
    • Tôi cứ nghĩ kiểu nhiệt này thường bị xem là ô nhiễm nhiệt và gây hại môi trường. Tôi từng nghe điều đó trong bối cảnh điện hạt nhân, nhưng có lẽ còn tùy từng trường hợp
    • Đây thực sự là một nơi rất tuyệt. Nếu sóng lớn thì có thể khó xuống nước, nhưng nhìn chung đây là một trong những điểm snorkeling từ bãi biển hàng đầu ở Oahu. Nếu ở condo hoặc khách sạn tại Ko Olina thì đi xe chỉ mất 5 phút nên cũng rất thuận tiện
  • Có vài con số thú vị hơi bị chìm trong bài gốc, nên tóm lại cho dễ hình dung: dung lượng lưu trữ là 565MWh, công suất tức thời là 185MW, và khoản tài trợ dự án là 219 triệu USD
    Giá điện dân dụng ở Hawaii vào khoảng 0,415 USD/kWh, trong khi mức trung bình của Mỹ là khoảng 0,162 USD/kWh

    • https://ourworldindata.org/battery-price-decline
      https://www.energy-storage.news/global-bess-deployments-to-e...
      Hiệu quả kinh tế sẽ hợp lý nếu bắt đầu ở những nơi điện đắt, hoặc nơi pin có thể lấy được phần doanh thu mà các máy phát nhiệt điện trước đây từng tạo ra. Điều này bao gồm các chức năng như dịch vụ phụ trợ cho lưới điện, quán tính tổng hợp, và black start; khi chi phí pin giảm xuống thì có thể dần mở rộng sang các vùng chi phí thấp hơn. Cần nhìn ở cấp độ toàn hệ thống, theo kiểu giảm thời gian vận hành của các tổ máy nhiệt điện để làm xấu đi hiệu quả kinh tế của chúng
    • Có vẻ mọi người thường quên rằng pin không chỉ cấp điện mà còn hấp thụ điện. Khi có nhiều năng lượng tái tạo, sẽ xuất hiện các đỉnh năng lượng vượt xa mức có thể tiêu thụ ngay lúc đó, và nếu không có pin thì phần năng lượng ấy sẽ bị bỏ phí
      Nếu có pin, phần điện đó có thể được dùng sau này, chẳng hạn vào buổi tối, từ đó nâng hệ số sử dụng của các cơ sở tái tạo hiện có. Nếu trộn thêm pin gia đình và pin xe điện thì còn có thể điều chỉnh nhu cầu theo kiểu sạc khi sản lượng tái tạo tăng vọt và giá xuống thấp. Hiện chưa được khai thác ở quy mô lớn, nhưng về mặt kỹ thuật thì xe điện cũng có thể cấp điện ngược trở lại lưới
      Những hệ pin như vậy không nhằm lưu trữ dài hạn, mà để ổn định lưới điện và xử lý các đỉnh, đáy ngắn hạn của cung cầu. Không giống nhà máy điện than hay khí, chúng có thể phản ứng ở cấp mili giây, và cho mục đích đó thì cũng hiệu quả về chi phí. Việc khởi động các nhà máy than hay khí thì đắt, chậm, và ngay cả khi đứng yên cũng vẫn tốn tiền
      Dù một nhà máy điện than có thể cung cấp cái gọi là tải nền, điều đó chỉ đúng khi nó chạy liên tục 24/7 quanh năm. Trên thực tế, nó có thể dừng vài tuần hoặc vài tháng vì bảo trì và sửa chữa; điện hạt nhân cũng vậy, nên kỳ vọng chuyện đó sẽ không xảy ra vốn chưa bao giờ là một kế hoạch tốt
      Người ta thường giả định cần lưu trữ dài hạn để bù cho thiếu hụt tải nền, nhưng bản thân tải nền cũng là một khái niệm khá mơ hồ cho tới khi được biểu diễn bằng GWh và GW. Có vẻ Hawaii đang cho thấy lượng lưu trữ dài hạn cần thiết có thể thấp hơn nhiều so với một số người nghĩ. Theo thời gian họ sẽ còn bổ sung thêm điện gió, điện mặt trời và pin, nhưng nếu việc mô hình hóa và thẩm định đã được làm đúng thì cấu hình hiện tại cũng có thể đã ổn
    • Hawaii là một hòn đảo biệt lập giữa Thái Bình Dương mà còn dùng điện rẻ hơn biểu giá PG&E năm 2024 ở Bay Area. PG&E đúng là tệ nhất
    • Nếu giả định tuổi thọ pin là 5.000 chu kỳ và hiệu suất khứ hồi là 95%, thì chi phí mà pin làm tăng thêm là khoảng 0,082 USD/kWh. Ban đầu tôi tính ra 0,074 USD nhưng đó là tính sai
      Về dài hạn, có vẻ nó sẽ giúp giảm đáng kể giá điện trên đảo. Mở rộng công suất điện mặt trời rẻ hơn rất nhiều so với việc tiếp tục vận hành nhà máy điện than, và với bộ pin này thì có thể lắp thêm nhiều điện mặt trời hơn để dùng vào ban đêm. Tôi không rõ Hawaii có bao nhiêu điện gió, nhưng trông có vẻ là nơi khá nhiều gió
    • Họ nói là thay thế nhà máy điện than 180MW, nhưng nếu tính theo phụ tải tối đa thì cũng chỉ tương đương khoảng 3 giờ điện. Tôi không rõ mức độ biến động thời tiết ở Hawaii thế nào, nhưng ở châu Âu, khi không có gió thì tình trạng đó có thể kéo dài nhiều ngày chứ không chỉ vài giờ
  • Vì tò mò nên tôi thử tìm kế hoạch của Netherlands, nơi tôi đang sống. Trong vài năm tới, các chính phủ trên khắp thế giới, bao gồm cả Netherlands với dân số 17 triệu người, sẽ bắt đầu lắp đặt pin quy mô lưới điện, vì nếu không có chúng thì việc chuyển đổi sang năng lượng tái tạo trên thực tế sẽ rất khó khăn.
    Chính phủ Hà Lan đã phân bổ 400 triệu euro, và với số tiền này dự kiến sẽ lắp đặt 160MW~380MW. Quy mô này bằng khoảng 1~2 lần nhà máy điện pin ở Hawaii. Tuy nhiên, đơn vị vận hành lưới truyền tải quốc gia đang muốn hạ phí đấu nối để thúc đẩy 2~5GW công suất pin mới vào năm 2030, và đây là quy mô khá lớn.
    Có vẻ các dự án lắp đặt mới tương tự sẽ tiếp tục diễn ra ở gần như mọi nơi.
    https://www.pv-magazine.com/2023/10/09/netherlands-allocates...

    • Công nghệ lưu trữ không chỉ có pin mà còn có bánh đà, thủy điện tích năng và các giải pháp khác; mỗi công nghệ lại có khoảng thời gian vận hành cạnh tranh riêng. Với 400 triệu euro, có vẻ sẽ có dư địa để kết hợp nhiều lựa chọn ngắn hạn và dài hạn.
      Ở Netherlands, có lẽ nguồn cung điện gió sẽ là biến số then chốt, mà trong trường hợp như vậy thường cần lưu trữ ở quy mô theo tuần. Tôi không rõ hiện nay công nghệ nào là tốt nhất cho khoảng thời gian đó.
    • Khá tiếc là ngay cả nguồn cũng không nói rõ. Khó hiểu liệu 160~380 là dung lượng lưu trữ năng lượng MWh hay công suất đỉnh MW.
      Có lẽ khả năng cao là vế trước.
    • Ở Netherlands, pin cũng đang được xử lý nhanh trong hàng chờ đấu nối của đơn vị vận hành lưới truyền tải. Đây là nhiều tin tốt cho Tesla và các nhà sản xuất pin khác.
  • Hai ngày trước, một cơn bão đã làm hư hại một số máy phát điện, và lượng pin còn lại cũng xuống rất thấp, khiến toàn bộ hòn đảo thiếu điện nên phải thực hiện cắt điện luân phiên.
    https://www.hawaiianelectric.com/update-rolling-oahu-outages...

    • Điều đó có vẻ không liên quan trực tiếp đến pin. Nếu là bão thì tôi nghĩ nhà máy điện than cũng có thể bị hư hại chứ?
    • Mốc thời gian không khớp. Nhà máy điện than đó đã đóng cửa vào năm 2022, tức là trước cơn bão này hơn một năm.
    • Hoàn toàn không phải các sự việc diễn ra cùng lúc. Nhà máy điện than được nói tới đã đóng cửa vào tháng 9 năm 2022.
  • Khi thay thế nhà máy điện dùng nhiên liệu hóa thạch bằng năng lượng tái tạo và pin, vấn đề cốt lõi là tìm được hệ thống pin có thể lưu trữ năng lượng đủ lâu và có dung lượng đủ lớn để thay thế điện mặt trời·điện gió khi trời tối và không có gió
    Trong các nghiên cứu tôi từng xem, nhu cầu dịch chuyển theo thời gian là ở quy mô theo mùa, và dung lượng cần thiết lớn đến mức chi phí không thể gánh nổi
    Có thể mô hình thời tiết của Hawaii đủ ổn định để loại bỏ công suất nền phụ trợ. Bài báo cũng ngụ ý rằng tổng công suất của nhà máy điện than lớn hơn rất nhiều so với dung lượng lưu trữ của pin
    Có đoạn viết rằng “với dung lượng lưu trữ 565MWh, pin không thể trực tiếp thay thế sản lượng điện của nhà máy điện than…”, nên chưa rõ thực tế công suất đã giảm đi bao nhiêu sau lần chuyển đổi này. Cũng có thể đã có những thay đổi khác trong danh mục nguồn phát mà bài báo không đề cập

    • Để hình dung vấn đề này, https://model.energy khá thú vị. Bạn có thể đưa vào dữ liệu thời tiết trong quá khứ cùng nhiều giả định chi phí khác nhau, rồi tối ưu tổ hợp chi phí thấp nhất giữa gió·mặt trời·pin·hydro để cung cấp điện ổn định 24 giờ. Về bản chất là đi tìm một cấu hình gần như thay thế điện hạt nhân
      Nếu tắt hydro, bạn cũng có thể thấy chi phí tăng lên bao nhiêu khi chỉ xử lý lưu trữ bằng pin. Có nơi mức tăng rất lớn như Đức, cũng có nơi gần như không đáng kể như Ấn Độ
      Nếu không thích các giả định chi phí, nguồn tham chiếu đã được nêu sẵn nên bạn có thể điều chỉnh và xem nghiệm tối ưu thay đổi ra sao
    • Tôi hiểu vì sao mọi người nhanh chóng phản đối khi việc cấp điện bằng pin chưa được kiểm chứng trong một kịch bản cụ thể. Dù tôi cho đó là cách nghĩ hẹp, đánh giá thấp xu hướng phát triển công nghệ và những chuyên gia lành nghề đang trực tiếp làm việc này, tôi vẫn hiểu được
      Điều khó hiểu là thái độ cố bám vào khả năng “nếu như” ngay cả khi dự án đã vận hành thành công. Không rõ còn phải thấy thêm điều gì nữa. Chẳng lẽ phải chạy 50 năm mới chịu tin
    • Tôi tò mò không biết có liên kết tới những nghiên cứu như vậy không. Những gì tôi từng xem thì hoàn toàn ngược lại, cho rằng chỉ cần tối đa 2~3 ngày lưu trữ là đủ
      Tony Seba đã có vài bài thuyết trình về chủ đề này, với lập luận rằng năng lượng tái tạo đang rẻ đến mức có thể xây đủ nhiều để mức phát thấp nhất cũng bao phủ được nhu cầu của gần như mọi ngày. Có vẻ ông ấy cũng giả định việc nâng cấp lưới điện ở mức hợp lý
      Marc Z Jacobsen đã làm nghiên cứu khá chi tiết về chuyển đổi sang 100% năng lượng tái tạo, và thường không giả định có cải tiến công nghệ nên các ước tính khá bảo thủ. Tôi không nhớ có nội dung nào nói cần lưu trữ theo mùa
      Với các vùng lạnh, đốt rác và sưởi ấm khu vực, sưởi ấm khu vực bằng địa nhiệt, cùng một phần điện hạt nhân bổ sung cho tải nền có thể là lời giải. Ở Scandinavia, đốt rác đang trở nên phổ biến hơn, và có thể gắn cả thu giữ carbon như nhà máy ở Oslo. Anh, Thụy Điển và Phần Lan cũng đang xây điện hạt nhân
      Cũng cần tính đến việc để đi tới không carbon, sẽ phải sản xuất khối lượng khổng lồ hydro, amoniac, electrofuel, nhiên liệu sinh học·dầu sinh học·than sinh học. Tôi cũng từng thấy tin một công ty Đan Mạch đã bắt đầu vận hành thương mại lò phản ứng vi sóng cỡ lớn để sản xuất hiệu quả dầu sinh học·than từ bùn thải
      Tất cả các giải pháp này đều hàm chứa dung lượng lưu trữ đáng kể. Nếu tạo ra lượng hydro rất lớn thì sẽ có bộ đệm lưu trữ ở cả phía sản xuất lẫn phía tiêu thụ, và khi cần cũng có thể điều chỉnh sản lượng
      Các nhà máy điện hydro hiện có có lẽ cũng sẽ được giữ lại làm nguồn dự phòng. Ở Na Uy còn có những thảo luận nghiêm túc về việc chuyển đường ống khí tự nhiên sang châu Âu từ khí đốt sang hydro. Ban đầu sẽ dùng hydro tạo từ thu giữ·lưu trữ carbon, rồi sau đó chuyển sang hydro xanh từ điện gió ngoài khơi
      Điện gió ngoài khơi cũng đang ngày càng phổ biến. Nếu xây các tua-bin gió ngoài khơi rất lớn thì sản lượng khá ổn định
    • Một lựa chọn khác là xây một mức công suất dư thừa nhất định cho năng lượng tái tạo, để khi thời tiết không tối ưu vẫn có thể bớt dùng pin và sạc lại được. Nếu thời tiết không đủ ổn định thì cách này không hiệu quả, nhưng với Hawaii thì sẽ không quá ngạc nhiên nếu làm được
      Vì thế tôi cho rằng điện mặt trời + điện gió ở Bắc Âu gần như là ngõ cụt, như có thể thấy ở Đức. Vào mùa đông có rất ít nắng, và những giai đoạn hầu như không có gió có thể kéo dài hàng tuần, nên nếu dùng chiến lược công suất dư thừa thì có thể phải lắp điện mặt trời gấp khoảng 10 lần, lúc đó chi phí sẽ trở nên không thể chịu nổi
    • Lưu trữ hữu ích ở mọi thang thời gian, từ micro giây đến nhiều năm. Lưu trữ đủ để vượt qua cả một mùa hoặc một đợt Dunkelflaute hiện vẫn còn khó, nhưng ở một số nơi người ta đã làm được phần nào dưới dạng nhiệt hoặc methane. Đồng thời, khả năng dịch chuyển nhu cầu sang lúc có năng lượng cũng đang được cải thiện
  • Tò mò nên tôi tra thử thì hiện nay năng lượng địa nhiệt đang cung cấp 10~15% nhu cầu năng lượng của Hawaii. Đây là nơi có hoạt động núi lửa mạnh nên có vẻ còn có thể tăng thêm
    So sánh thì ở Iceland, điện địa nhiệt chiếm hơn 50% sản lượng điện
    Tôi tò mò không biết sự khác biệt là do nguyên nhân vật lý·địa chất hay vì lý do khác

    • Phần lớn điện năng tiêu thụ nằm ở hòn đảo cách đảo có núi lửa hai đảo. Có lẽ cũng có lý do địa chất, vì ở Hawaii không phổ biến suối nước nóng
    • Cốt lõi của địa nhiệt rốt cuộc là nước nóng. Hawaii khô, và các khu vực thực sự có địa nhiệt lại nằm trên Big Island, nhiều nơi trong số đó được người Hawaii bản địa xem là linh thiêng
  • Người ta nói một trong những ưu điểm·chức năng của hệ thống pin này là ổn định lưới điện, tức thay thế quán tính của máy phát quay để duy trì 60Hz ổn định. Tôi tò mò không biết có dùng nó để làm cho tần số đường điện ổn định hơn nữa hay không [1]
    Và nếu vậy, liệu điều này có thể khiến việc suy ra thời điểm ghi âm từ tiếng ù của nguồn điện trở nên khó hơn hoặc bất khả thi không [2]
    [1]: http://leapsecond.com/pages/mains/
    [2]: http://hummingbirdclock.info/about

    • Tôi thường nghe nói rằng để ổn định lưới điện thì cần khối lượng quay, và những thứ như điện mặt trời không làm được vai trò đó
      Việc pin có cung cấp được chức năng này hay không thì chưa rõ ngay lập tức. Tôi biết có các dự án đưa vào bánh đà khổng lồ và tổ hợp động cơ-máy phát, cũng như trường hợp cho các nhà máy điện đã ngừng hoạt động chạy không tải. Trường hợp sau có thể cũng vì điều khiển công suất tác dụng·công suất phản kháng
      Tôi tò mò không biết những thứ này chỉ là phương án thay thế ít công nghệ hơn so với pin, hay là máy phát quay thực sự có những đặc tính khó tái tạo mà chỉ chúng mới có
  • Tôi cứ nghĩ Hawaii chủ yếu chạy bằng diesel
    https://www.eia.gov/state/?sid=HI#tabs-4
    Có vẻ than đá chỉ chiếm khoảng 12% mức tiêu thụ năng lượng năm 2021. Đây là một thay đổi tích cực, nhưng để loại bỏ hết mọi nguồn điện vừa bẩn vừa đắt ở Hawaii thì vẫn còn một chặng đường dài

    • Đây là dữ liệu tôi đang tìm: trong tiêu thụ năng lượng theo lĩnh vực sử dụng cuối cùng, dân dụng là 30.5, 11.9%; thương mại 36.2, 14.1%; công nghiệp 46.5, 18.2%; giao thông 142.7, 55.8%
  • Pin lưu trữ cho lưới điện ngày nay không chỉ đã khả thi mà còn rất hấp dẫn về mặt chi phí. Tuy vậy, lý do lại khác với điều nhiều người thường nghĩ. Không phải để làm nơi tiêu thụ lượng điện xanh dư thừa, mà là để giảm nhu cầu về nhà máy điện đỉnh
    Trong phát điện thường có các nhà máy nền chạy liên tục và các nhà máy đỉnh có thể bật lên khi nhu cầu cao. Nhà máy điện đỉnh có chi phí trên mỗi đơn vị điện tạo ra cao hơn nhiều và cũng đốt nhiều nhiên liệu hơn. Vì vậy, hệ thống lưu trữ cho lưới điện vẫn có ý nghĩa ngay cả với một lưới điện 100% dùng nhiên liệu hóa thạch
    Ngoại lệ lớn là khi có nhiều thủy điện. Thủy điện có thể hoạt động như nhà máy điện đỉnh bằng cách cho nhiều nước chảy qua tua-bin hơn, nên hiệu quả của lưu trữ lưới điện sẽ giảm đi. Dù vậy, điều này còn tùy vào nhà máy thủy điện và đặc tính của lưới điện, và ngay cả khi có nhiều thủy điện thì nó vẫn có thể mang lại ý nghĩa đáng kể
    https://en.wikipedia.org/wiki/Peaking_power_plant
    Điều tần là lĩnh vực mà pin lưu trữ lưới điện đặc biệt làm rất tốt, còn nếu đạt được bằng các nhà máy điện truyền thống thì có thể rất tốn kém
    https://en.wikipedia.org/wiki/Ancillary_services_(electric_p...
    Tất nhiên, đánh đổi ở đây là khoản đầu tư vốn ban đầu lớn cần thiết để xây dựng hệ thống lưu trữ cho lưới điện

  • Nghe có thể hơi yếm thế, nhưng tôi nghĩ mọi bang nên duy trì vĩnh viễn ít nhất 1 nhà máy nhiệt điện than để giữ lại công nghệ và chuỗi cung ứng. Than là một trong những tài nguyên thiên nhiên dồi dào nhất ở Mỹ. Cần phải có khả năng dựa vào nó trong tình huống khẩn cấp quốc gia; nếu tự dồn mình vào ngõ cụt thì sẽ không làm được điều đó

    • Mặt trời ở ngay trên đầu chúng ta và là nguồn năng lượng dồi dào hơn than rất nhiều. Nó đã hoạt động hàng tỷ năm và sẽ còn ít nhất 1 tỷ năm nữa. Than là tài nguyên hữu hạn, và việc khai thác cũng chẳng mấy dễ chịu
      Điện mặt trời thường phân tán hơn nhiều so với một số ít nhà máy nhiệt điện than khổng lồ
      Chỉ riêng điện mặt trời đã vậy, chưa kể còn có gió, sóng, địa nhiệt và nhiều cách khác để tạo ra điện. Đó mới là đa dạng hóa, và có lẽ cũng dễ phòng vệ hơn
      Theo tôi, phụ thuộc vào một nguồn điện duy nhất mới chính là tự dồn mình vào ngõ cụt rồi còn uống luôn lớp sơn đó
    • Hawaii cách lục địa Mỹ hàng nghìn dặm và cũng không có mỏ than
      Có lẽ đây không phải lần đầu đất liền áp đặt những yêu cầu phiền toái lên vùng lãnh thổ này. Jones Act là một ví dụ
    • Khí đốt và dầu mỏ cũng dồi dào, và ô nhiễm ít hơn. Hawaii chủ yếu chạy bằng dầu mỏ
      https://www.hawaiianelectric.com/clean-energy-hawaii/our-cle...