MIT: เร่งการปรับใช้เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานต่างๆ
Jun 06, 2022
การศึกษาของ MIT ใช้เวลานานกว่า 3 ปี และวิเคราะห์การใช้เทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานต่างๆ (ไฟฟ้าเคมี ความร้อน เคมี และกลไก) เพื่อเก็บพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อกำจัดคาร์บอนในกริดภายในปี 2593
รายงานระบุว่า การเปิดใช้งานกริดที่เป็นมิตรต่อสภาพอากาศในสหรัฐฯ จะต้องมีการวางแผนและเครื่องมือในการปฏิบัติงานที่เปลี่ยนแปลงไปเพื่อสะท้อนถึงระบบช่วงเปลี่ยนผ่านที่จำเป็นในการต่อสู้กับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นอกจากนี้ยังเรียกร้องให้มีค่าธรรมเนียมคงที่เพิ่มขึ้นเพื่อให้การจัดเก็บพลังงานมีศักยภาพทางการเงิน
นอกจากนี้ รายงานฉบับนี้ยังแนะนำให้แก้ไขแนวทางปฏิบัติในปัจจุบันของรัฐบาลกลางในการให้ทรัพย์สินทางปัญญาแก่หุ้นส่วนภาคเอกชนที่ร่วมแบ่งปันต้นทุนของโครงการสาธิตเทคโนโลยี รายงานระบุว่า การลงทุนภาครัฐในการสาธิตเทคโนโลยีและกิจกรรมการปรับใช้ตั้งแต่เนิ่นๆ คือการเผยแพร่ความรู้
ในอดีต DOE ได้ "ยืด" เงินทุนของรัฐบาลกลางโดยยืนยันว่าพันธมิตรภาคเอกชนแบ่งปันค่าใช้จ่ายของโครงการ เนื่องจากหุ้นส่วนเอกชนมักจะได้รับทรัพย์สินทางปัญญาเป็นการตอบแทน การปฏิบัตินี้จึงบ่อนทำลายเป้าหมายพื้นฐานของโครงการสาธิตเทคโนโลยีที่ได้รับการสนับสนุนจากสาธารณชน ซึ่งก็คือการเผยแพร่ข้อมูลในหมู่ผู้เล่นในอุตสาหกรรมทั้งหมด ดังนั้นจึงสร้างเงื่อนไขสำหรับการแข่งขันที่มีประสิทธิภาพ โครงการสาธิตของรัฐบาลกลางควรมีข้อกำหนดที่ชัดเจนสำหรับการแบ่งปันข้อมูลกับหน่วยงานอื่นๆ ในสหรัฐอเมริกาที่ยังไม่ได้เป็นพันธมิตร แม้ว่าจะต้องการการสนับสนุนจากรัฐบาลกลางที่มากกว่าก็ตาม
พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมส่วนเกินสามารถจัดเก็บและจ่ายพลังงานให้กับกริดในช่วงเวลาที่มีความต้องการสูง "ในวิธีที่ประหยัดต้นทุนในการรักษาความน่าเชื่อถือ ซึ่งจะช่วยสนับสนุนการใช้พลังงานไฟฟ้าของกิจกรรมการใช้งานปลายทางจำนวนมากนอกภาคการผลิตไฟฟ้า" MITEI กล่าว ศาสตราจารย์โรเบิร์ต อาร์มสตรอง ผู้อำนวยการด้านวิศวกรรมเคมี กล่าวเมื่อมีการเผยแพร่รายงาน
สมมติว่าต้นทุนของเทคโนโลยีลมและพลังงานแสงอาทิตย์ยังคงลดลง แบบจำลองของการศึกษา "ระบุเส้นทางที่ประหยัดต้นทุนในการขจัดคาร์บอนในระบบไฟฟ้า -- ลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลง 97 เปอร์เซ็นต์ -99 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเทียบกับระดับปี 2548 ในสหรัฐอเมริกา ” ผลการศึกษาสรุป “การกำจัดคาร์บอนอย่างมีประสิทธิภาพจะต้องลงทุนอย่างมากในเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานที่หลากหลาย เช่นเดียวกับการส่ง การผลิตที่สะอาด และความยืดหยุ่นของความต้องการ” เอกสารดังกล่าวกล่าวเสริม
Jin Noh ผู้อำนวยการนโยบายของ California Energy กล่าวว่า "การทำความเข้าใจว่าเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานจำเป็นต้องพัฒนาที่ไหนและอย่างไร และทำความเข้าใจความแตกต่างต่างๆ ระหว่างต้นทุนพลังงานหรือความจุ ประสิทธิภาพและระยะเวลาในการเดินทางไปกลับ ฯลฯ Storage Alliance ในรายงาน เขาเสริมว่าสามารถชี้นำนโยบายในการพัฒนาและการค้าเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานใหม่ต่างๆ
ที่เก็บข้อมูลกริดที่โดดเด่นในปัจจุบันนั้นใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะมีเอาต์พุตสูงสุด 4 ชั่วโมง ในขณะที่พื้นที่จัดเก็บที่ให้เวลาในการจัดหาชั่วโมงที่มากกว่านั้นจำเป็นต่อการตอบสนองความต้องการกริดที่แตกต่างกัน รวมถึงสภาพอากาศและความต้องการที่เกี่ยวข้องกับฤดูกาล กระทรวงพลังงานกำลังพัฒนาเป้าหมายการวิจัยเพื่อช่วยลดต้นทุนการจัดเก็บพลังงานเกิน 10 ชั่วโมง เมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับการอนุมัติ 505 ล้านดอลลาร์เพื่อพัฒนาการจัดเก็บหลายชั่วโมงล่วงหน้ารวมกับพลังงานหมุนเวียน
รายงานของ MIT เรียกร้องให้มีการสนับสนุนมากขึ้นสำหรับระยะเวลาที่นานขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยีการจัดเก็บเคมีไฟฟ้าโดยใช้วัสดุจากดินที่มีอยู่อย่างแพร่หลาย รวมถึงวัสดุจากแบตเตอรี่ที่ใช้สำรองและการรีไซเคิล
หากปราศจากการสนับสนุนการลงทุนภาคเอกชนจำนวนมาก เช่น แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ความช่วยเหลือทางการเงินจากรัฐบาลก็มีความจำเป็นมากขึ้นเพื่อรองรับการส่งออกอย่างน้อย 12 ชั่วโมง รายงานระบุ การจัดหาเงินทุนภาคเอกชนสำหรับแบตเตอรี่ที่มีพลังงานสูงและมีต้นทุนต่ำเหล่านี้ในรถยนต์ไฟฟ้า "ช่วยเพิ่มโอกาสในการจัดเก็บระบบไฟฟ้าระยะสั้นได้อย่างมีนัยสำคัญ" รายงานระบุ
รายงานกล่าวว่าความท้าทายอีกประการหนึ่งคือการจัดเก็บพลังงานในระยะยาวจะมีค่าเพียงเล็กน้อยเมื่อการผลิตลมและพลังงานแสงอาทิตย์ลดลง ดังนั้น เนื่องจากลักษณะและค่าของพลังงานที่ไม่ต่อเนื่องแตกต่างกันมาก MIT จึงเรียกร้องให้มีค่าธรรมเนียมคงที่ที่สูงขึ้น เพื่อให้แน่ใจว่าเทคโนโลยีการจัดเก็บจะทำกำไรได้
Howard Gruenspeccht นักเศรษฐศาสตร์พลังงานอาวุโสของ MIT กล่าวว่า "แบบจำลองของเราแนะนำว่าในช่วงหลายชั่วโมง ต้นทุนของระบบส่วนเพิ่มของระบบ decarbonized ที่ถูกครอบงำด้วยลมและพลังงานแสงอาทิตย์จะเป็นศูนย์หรือต่ำ การผลิตจากเชื้อเพลิงฟอสซิล เนื่องจาก "ระบบ decarbonization ในอนาคตมีแนวโน้มว่าจะมีต้นทุนเงินทุนสูงและต้นทุนผันแปรที่ต่ำมาก ค่าใช้จ่ายคงที่ควรมีบทบาทในการกู้คืนต้นทุนมากกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน" เขากล่าวเสริม ซึ่งรวมถึงการเรียกเก็บเงินตามระดับรายได้ของผู้บริโภคเพื่อ "แก้ไขปัญหาความเสมอภาคและประสิทธิภาพ"
