توفر الألواح الشمسية الطاقة للشبكة خلال وقت متأخر من بعد الظهر ، والتي تغطي بعض من أغلى ساعات الطاقة. وزارة الزراعة الأمريكية

تستمر تكلفة الطاقة الشمسية في الانخفاض ، لذلك ليس من المستغرب أن يعتمد المزيد من الناس الطاقة الشمسية.

هذا النمو السريع للطاقة الشمسية على السطح ، ومع ذلك ، أدى العديد من المرافق الكهربائية ل محاولة تطبيق الفرامل. لقد ضغط عدد منهم من أجل تغيير سياسات "القياس الصافي" التي تقرض المستهلكين على الطاقة الشمسية الزائدة التي يولدونها. هل لهذا معنى؟

يعمل قياس صافي الطاقة الشمسية على غرار الحساب المصرفي. تقوم "بإيداع" الطاقة غير المستخدمة (كيلو واط / ساعة) الناتجة عن نظامك خلال اليوم على الشبكة الكهربائية - أي خلال تلك الأوقات التي تولد فيها الألواح الشمسية طاقة أكثر مما تستهلكه منزلك. ثم "تسحب" الطاقة في الليل أو عندما لا يقوم نظامك بتوليد ما يكفي من الكهرباء.

كما هو الحال في الحساب المصرفي ، لا تكمن طاقتك المودعة في قبو - يستخدم عملاء المرافق الآخرون الذين يحتاجون إلى الكهرباء طاقتك الشمسية الزائدة في وقت الإيداع. عندما تقوم بسحب الطاقة ، يتم توليدها بواسطة محطة توليد الطاقة لك.

بسيطة مثل هذه العملية يبدو ، لقد ولدت نقاشا كبيرا في صناعة الطاقة الكهربائية.

تقدم صناعة الكهرباء حجة جذابة مفادها أن المرافق يجب أن تحاسب عملاء القياس الصافي على كل هذه الودائع والسحب من الطاقة. في تشجيع التغيير في قانون القياس الصافي في مينيسوتا ، على سبيل المثال ، ممثل الدولة بات غاروفالو محمد عملاء الطاقة الشمسية "قادرون على استخدام الشبكة دون مقابل ، وهذا يعني ارتفاع معدلات المستهلكين الآخرين."

على الجانب الآخر من الحجة ، هناك قضية مقنعة تقول أن المرافق يجب أن تسمح لعملاء الطاقة الشمسية باستخدام الشبكة دون مقابل أو حتى أن المرافق يجب أن توفر الحوافز للعملاء الذين يستخدمون الطاقة الشمسية. بعد كل شيء ، تنتج أنظمة الطاقة الشمسية الضوئية أكثر ما يكون خلال أيام الصيف المشمسة الطويلة عندما يكون الطلب على الكهرباء مرتفعًا يكلف المزيد من المال لتوليد الطاقة. وبالتالي ، ووفقًا لهذه الحجة ، فإن توليد الطاقة الشمسية الزائدة المودعة على الشبكة خلال اليوم هو أكثر قيمة من الكهرباء التي يتم سحبها في الليل.

إذن ما هو المنطق الأكثر إقناعًا؟ هل القياس الصافي متطلب مرهق أم أنه مفيد للجميع؟

في العام الماضي سمعت رئيس مؤسسة في الغرب الأوسط يتحدث عن هذا العبء الذي خلقته الطاقة الشمسية ، ويبدو منطقه جيداً للغاية. لذا ، نظرت إلى بيانات إنتاج الكهرباء التي تم جمعها تلقائيًا من خلال الألواح الشمسية على أسطح المباني الخاصة بي ومقارنتها مع معدلات الذروة والذروة الكهربائية التي أقوم بدفعها. وقررت بعد ذلك أن أحفر الأرقام بشكل منهجي لمنطقة كبيرة في ولايتي ولاية بنسلفانيا وقمت بإجراء تحليل علمي أكثر - وقد فاجأتني النتائج.

سعر متفاوت للكهرباء

ولاية بنسلفانيا لديها سوق غير منظم حيث تقوم المرافق بتوزيع الكهرباء بدلاً من إنتاجها. يختار معظم العملاء ويدفعون موردًا منفصلاً لتوليد الكهرباء من محطة توليد الكهرباء. عندما لا يتخذ العملاء هذا الخيار ، فإن المرافق ستشتري الطاقة بالجملة - وهي التكلفة التي تدفعها المرافق لشركات توليد الطاقة - ثم تعيد بيع هذه الطاقة للمستهلكين بسعر التجزئة.

خلال أوقات الطلب المرتفع ، يرتفع سعر الطاقة في سوق الجملة بسبب العرض والطلب. يمكن أن ترتفع بنسبة تزيد عن 1,000٪ في نفس اليوم أو الأسبوع.

تقوم شركات المرافق والموردون الكهربائيون بتنبؤات يومية بكمية الطاقة التي يحتاجها جميع العملاء بحيث يمكن توليد الكهرباء وشرائها ووضعها على الشبكة. على سبيل المثال ، سيتطلب يوم صيفي حار جدًا ، على سبيل المثال ، مزيدًا من الطاقة لتلبية أحمال تكييف الهواء العالية. باستخدام التنبؤ بالطقس على المدى القصير ، يمكن أيضًا توقع تأثير الطاقة الشمسية على إجمالي الطلب على الكهرباء في السوق المقبلة.

نظرت إلى السعر بالساعة البيانات للسوق النهارية للطاقة بالجملة في منطقة بيتسبرغ. ثم نظرت إلى إنتاج الطاقة الشمسية البيانات بالنسبة لكثير من المصفوفات الضوئية لهذه المنطقة نفسها.

باستخدام هذه البيانات وبعض الافتراضات حول استخدام عميل للطاقة الشمسية للكهرباء ، وجدت أن سعر الجملة للكهرباء المودعة على الشبكة أكبر بنسبة 20٪ من سعر الجملة للكهرباء المسحوبة من الشبكة ليلاً أو في أيام الطقس السيئة. بمعنى آخر ، تسمح الطاقة الشمسية للموردين والمرافق بتحقيق وفورات وزيادة هوامش الربح ، على الرغم من أن عملاء الطاقة الشمسية يشترون كميات أقل من الكهرباء بشكل عام.

القيمة الحقيقية للطاقة الشمسية؟

ولكن كيف يمكننا تقدير القيمة الكاملة للطاقة الشمسية؟ أفضل طريقة هي تحليل تأثير الطاقة الشمسية ليس سعرت بالفعل في السوق.

أولاً ، نفترض أن سعر طلب معين لا يزال ثابتًا. ثم قم بإنشاء سيناريو أو نموذج يتم فيه وضع كمية كبيرة من الطاقة الشمسية على الشبكة. سيؤدي ذلك إلى حدوث انخفاض ملحوظ في الطلب الحالي على الكهرباء خلال النهار وانخفاض مماثل في سعر الكهرباء خلال ساعات النهار.

على سبيل المثال ، استنادًا إلى بيانات 2013 ، إذا كانت ولاية بنسلفانيا لديها طاقة شمسية توفر 5٪ من جميع الكهرباء ، ستشاهد المرافق والموردون الكهربائيون المرتبطون بها ، وفقًا لبحثي ، وفورات قدرها 60 مليون دولار أمريكي سنويًا لمنطقة من عملاء 600,000 . (خمسة بالمائة عبارة عن كمية كبيرة من الطاقة الشمسية في ولاية بنسلفانيا ، حيث توفر الطاقة الشمسية حوالي 0.1 من الكهرباء الآن.) وفي الوقت نفسه ، ستشهد المرافق والموردون انخفاضًا في إيرادات البيع بالتجزئة البالغة 45 مليون دولار نظرًا لأن عملاء الطاقة الشمسية لن أن تدفع الكثير مقابل الكهرباء الخاصة بهم. مثير للدهشة ، وفورات أكبر من الإيرادات المفقودة.

بالنسبة إلى الأداة أو المورد المعتاد ، يبلغ صافي المدخرات ، وفقًا لحساباتي ، 25 $ لكل عميل في السنة. هذا هو الادخار ل كل العملاء ، وليس فقط العملاء الشمسية. سيكون عدد قليل من عملاء الطاقة الشمسية مسؤولين عن خفض تكلفة الكهرباء من جميع الزبائن.

تستند هذه المدخرات فقط على توليد الكهرباء. هناك وفورات مماثلة أخرى لتوزيع الكهرباء التي لم أتناولها بعد. كما أنه يكلف أكثر لتوليد الكهرباء عندما يكون الطلب مرتفعاً ، كما أنه يكلف أكثر لتوزيع الكهرباء عندما يكون الطلب مرتفعًا. في الواقع ، في بعض الأحيان يمكن أن تكلف أكثر من ذلك بكثير أن المرافق مستعدة لدفع العملاء لعدم استخدام الكهرباء.

يجب أن أؤكد أنه حتى مع الطاقة الشمسية ، نحتاج إلى المرافق ومولدات الطاقة. ستكون هناك دائمًا بنية تحتية تحتاج إلى الدعم ، وبالتالي تحتاج المرافق والمولدات للحفاظ على إيرادات يمكن الاعتماد عليها. ومع ذلك ، طالما توفر الطاقة الشمسية وفورات أكثر من الانخفاض في الإيرادات ، يجب ألا تكون هناك مشكلة بالنسبة للصناعة الكهربائية. في الواقع ، يمكن للصناعة الكهربائية إعادة استثمار هذه الأرباح الإضافية لجعل البنية التحتية أكثر ملاءمة لكميات أكبر من الطاقة الشمسية.

الطاقة الشمسية لإنقاذ؟

إذا تم استخدام الطاقة الشمسية على مستوى البلاد إلى 5٪ أو 10٪ أو حتى مستويات أعلى ، فسيحتاج المستهلكون إلى إعادة التفكير في استخدامهم للكهرباء. الآن ، يضع المنظمون سياسات في العديد من الولايات لتشجيع العملاء على تقليل استخدامهم للطاقة خلال ساعات الذروة ، ونقلها بدلاً من ذلك إلى المساء. وبدلاً من تحويل استخدام الكهرباء إلى ساعات الليل ، سيتم تشجيع المستهلكين على تحويل استخدامهم إلى ساعات الصباح المتأخرة وحتى منتصف النهار.

بدلاً من أن تكون أغلى ، ستكون الطاقة أرخص خلال اليوم. في ذلك الوقت ، سيكون لدى المولدات والمرافق العامة شكوى جديدة: "لا توفر الطاقة الشمسية سوى أقل الطاقة قيمة خلال اليوم ، وعلينا أن نعيد الكهرباء إلى هؤلاء العملاء بمعدلات ليلية عالية ، ومدى جورهم!"

عندما يحين ذلك الوقت ، ستحتاج المولدات والمرافق إلى تذكيرها بأن تكاليفها النهارية ستكون أعلى من الناحية الفلكية إن لم يكن بالنسبة للطاقة الشمسية ، وحتى المعدلات الليلية ستكون أعلى لو لم تكن الطاقة الشمسية.

نبذة عن الكاتب

ريتشارد فلاريند ، أستاذ مشارك في الفيزياء ، جامعة ولاية بنسلفانيا. تشمل اهتماماته أنظمة الطاقة البديلة والتواصل العلمي.

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.

كتاب ذات الصلة:

at

شكرا لزيارتكم InnerSelf.com، حيث هناك +20,000 مقالات تغير الحياة تروج لـ "مواقف جديدة وإمكانيات جديدة". جميع المقالات مترجمة إلى 30+ لغات. اشتراك لمجلة InnerSelf، التي تُنشر أسبوعيًا، وDaily Inspiration لماري تي راسل. مجلة InnerSelf تم نشره منذ عام 1985.