Een nieuwe analyse onder leiding van onderzoekers van de North Carolina State University ontdekte dat offshore windenergie kan helpen om de groothandelsprijzen voor elektriciteit gemiddeld te verlagen voor zes staten in New England, met een relatief laag risico dat windturbines falen tijdens extreme winterstormen.
Hoewel zeer hoge windsnelheden tijdens winterstormen ervoor kunnen zorgen dat turbines tijdelijk offline gaan, ontdekten ze dat het grootste risico op plotselinge verliezen van windenergie in de zomer zou zijn, wanneer de windsnelheden het laagst zijn. De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Energy, kunnen nutsbedrijven, beleidsmakers en consumenten in New England helpen bepalen wat ze kunnen verwachten in termen van prijs en betrouwbaarheid van het toevoegen van offshore windenergie in de regio.
“Door offshore wind aan deze markt toe te voegen, verlaagt het de groothandelsprijzen voor elektriciteit in het algemeen en vermindert de uitstoot vrij constant”, zegt Jordan Kern, assistent-professor bosbouw en milieuhulpbronnen bij NC State. “Als we kijken naar deze zware winterstormen, zijn de gevallen waarin je windkracht verliest door extreem hoge windsnelheden, en zelfs dan breekt het systeem niet en veroorzaakt het geen schok voor de markt. Een groter probleem dat we hebben geïdentificeerd is wat te doen in de zomer, wanneer het erg warm is en de wind laag staat.”
Er zijn plannen om aanzienlijk extra windenergiecapaciteit toe te voegen in New England – maar liefst 60% van de voorgestelde nieuwe stroomopwekking zou afkomstig zijn van offshore- en onshore-windparken. De regio is al de thuisbasis van het eerste grote offshore windmolenpark van het land: een 30 megawatt-park ten koste van Rhode Island. En hoewel windenergie naar verwachting een “reddende genade” zal zijn tijdens extreme winterstormen, wilden onderzoekers kijken of stormen ook de stroomvoorziening zouden kunnen verstoren en de prijzen zouden kunnen opdrijven, aangezien turbines worden uitgeschakeld bij windsnelheden van meer dan 55 mijl per uur.
“Windenergie op land vormt het grootste deel van alle windenergie in de VS”, zei Kern. “Veel daarvan ligt in het midden van het land. Als je aan de oostkust woont, is land echter duur en zijn de windsnelheden lager. Dan begint de offshore er goed uit te zien.”
In de analyse gebruikten onderzoekers een model van het elektriciteitsnet om het effect te simuleren van extra windenergie op de stroomprijzen in zes staten in New England — Connecticut, Maine, Massachusetts, New Hampshire, Rhode Island en Vermont — tijdens een extreme kou van december 2017 tot januari 2018. Tijdens de storm stegen de elektriciteitsvraag en de aardgasprijzen als gevolg van een “bom”-cycloonstorm.
advertentie
Ze ontdekten dat extra offshore windenergie de ernst van prijspieken tijdens de koudegolf verminderde, ook al was er een plotseling stroomverlies toen de turbines op een dag werden uitgeschakeld vanwege de cycloonstorm.
Gemiddeld ontdekten ze dat de groothandelsprijzen met $ 28,81 megawatt per uur zouden zijn gedaald als er tijdens de storm nog eens 4.000 megawatt offshore windenergie online was geweest.
“We waren aan het kijken of er black-outs zouden zijn vanwege dit plotselinge gebrek aan energie van offshore windenergiecentrales, maar we hebben geen geval gezien waarin het systeem in een van de scenario’s die we hebben geëvalueerd, uitvalt”, zei de hoofdauteur van de studie Kerem Ziya Akdemir, een afgestudeerde student in bosbouw en milieuhulpbronnen bij NC State. “Meestal tijdens winterse weersomstandigheden is het een goede zaak om wind te hebben, omdat de windsnelheden hoog zijn. Slechts zelden werd de windsnelheid zo hoog dat de windturbines volledig werden uitgeschakeld.”
Ze keken ook of het toevoegen van 800 of 4.000 megawatt aan offshore windenergie de prijs van stroom over 69 jaar tussen 1949 en 2018 zou beïnvloeden, in vergelijking met als er geen extra offshore windcapaciteit zou worden toegevoegd. Ze ontdekten dat extra windenergie de gemiddelde groothandelsprijs van elektriciteit over de onderzoeksperiode verlaagde.
“We hebben geconstateerd dat als we de offshore windcapaciteit in de regio vergroten, de groothandelsprijzen over het algemeen lager zullen zijn”, zei Akdemir. “Er waren een of twee gevallen waarin we zeer, zeer hoge prijzen waarnamen omdat te hoge windsnelheden ervoor zorgden dat de turbines werden uitgeschakeld, wat leidde tot een plotseling verlies van windenergie in de regio, maar die hadden geen zeer ernstige gevolgen voor de New England electriciteitsnet.”
In het scenario met de meeste toegevoegde windenergie stegen de prijzen met gemiddeld 89 cent per megawattuur tijdens uitschakelmomenten wanneer de turbines werden uitgeschakeld.
advertentie
Cut-out events van te hoge windsnelheden waren ook niet de oorzaak van de hoogste prijzen in de analyse. De meest voorkomende en ernstige prijsstijgingen deden zich voor tijdens de zomermaanden, toen mensen veel stroom gebruikten om hun huizen te koelen en de windsnelheden laag waren.
“In de winter is er iets minder vraag naar elektriciteit dan in de zomer, dus er zijn een aantal andere energiecentrales die snel kunnen beginnen en de wind kunnen vervangen”, zei Kern.
De studie keek naar de groothandelsprijzen van elektriciteit, en de onderzoekers zeiden dat de vraag hoe windopwekking de stroomkosten voor consumenten zou kunnen beïnvloeden, nog steeds open is.
“De bevindingen suggereren over het algemeen dat het bijna altijd toevoegen van offshore wind aan het systeem zal resulteren in lagere marktprijzen en lagere emissies,” zei Kern. “Of dat betekent dat consumenten minder gaan betalen voor elektriciteit, is een veel lastiger vraag. Het is niet goedkoop om windparken op zee te bouwen, je moet ze in de oceaan bouwen. Daar moeten consumenten misschien voor betalen.”
De studie, “Beoordeling van risico’s voor de groothandelsmarkt voor elektriciteit in New England van windenergieverliezen tijdens extreme winterstormen”, werd online gepubliceerd in Energy. De studie was co-auteur van Jonathan Lamontagne van Tufts University. De studie werd gefinancierd door het Amerikaanse Department of Energy Office of Science als onderdeel van onderzoek in het MultiSector Dynamics, Earth and Environmental System Modeling Program.
lees het gehele artikel bij de bron
————————————————– ———————————–
samenvatting:
Terwijl windenergie naar verwachting een ‘reddende genade’ zal zijn tijdens extreme winterstormen, wilden onderzoekers kijken of stormen ook de stroomvoorziening zouden kunnen verstoren en de prijzen zouden kunnen opdrijven.
Datum van publicatie: 22 april 2022
Bron: Klimaat | Top milieunieuws — ScienceDaily
————————————————– ———————————–