När landet pressar framåt med förnybara energimål är utmaningarna mot nätet betydande, men inte oöverstigliga, enligt energikunskaper.
Att hålla lamporna tända genom en trassel av överföringsledningar och transformatorstationer med fluktuerande krav har alltid varit en komplex uppgift. Lägg till det relativt oförutsägbara upp- och nedgångar av sol- eller vindkraftproduktion beroende på vädret.
Staten New York, liksom andra regioner över hela USA, måste se till att reservenergi är redo för när solen inte skiner eller vinden inte blåser. Det måste se till att nätets infrastruktur, inklusive överföringsledningar, är redo att leverera energi från solmatriserna eller vindkraftsparkerna till kunderna.
Reservkapacitet och överföring, "är åldersgamla frågor som inte är nya i energibalansen", säger New York-avdelningen för Public Services Manager of Strategic Engagement Peter Olmsted. Men han sa att förnybar energi planering ger oss en möjlighet att se dem i ett nytt ljus. Det ger nya utmaningar, men också nya lösningar.
Transmissionsinfrastruktur: "Inte i min bakgård"
Tidigare den här månaden, New York State packade upp tre års förhandlingar med samhällen runt Rochester över den kontroversiella planen att bygga en transformatorstation och 23 mil överföringsledningar över aktiv jordbruksmark.
Infrastrukturen, som behövs för att upprätthålla stabiliteten i det lokala nätet, har nu flyttats till oanvänd jordbruksmark och naturmark med mildrande åtgärder för att minska miljöpåverkan.
Det här är de typer av tvister som är förknippade med att bygga infrastruktur för kraftöverföring.
New York Independent System Operator (NYISO), ansvarig för hanteringen av maktflödet över hela staten, har sagt planer för vind- och solprojekt upstate kan kräva några 1,000 miles av nya överföringsledningar för att leverera kraften till storstadsregionerna i sydöstra New York.
Solar företag erbjuder erbjudanden till många upstate bönder att använda deras mark.
Solföretag erbjuder erbjudanden till många jordbrukare i staten att hyra ut oanvänd mark, Buffalo News rapporterade den här månaden, så mycket som naturgasföretagen gjorde en upstate land-grab innan hydraulisk sprickbildning förbjöds.
Få det senaste via e-post
Staten har bestridit NYISO-projiceringen och säger att förbättringar av överföringsprojekt som redan finns på bordet kommer att vara tillräckliga.
Olmsted sa att fokus kommer att vara på att placera sol- och vindkraftsprojekt nära de samhällen de tjänar, vilket gör de extra överföringsledningarna onödiga. Han citerade som ett exempel den föreslagna vindkraftsparken för Long Island, som skulle vara nära högt befolkade lastcentra.
Staten kommer också att se på att flytta från stora, centraliserade kraftverk mot lokaliserad kraftproduktion.
Planering
Välplanerad distribution kan inte bara hjälpa till att minska komplikationerna med att bygga överföringsledningar, det kan också hjälpa till med problemet med toppar och dopp i kraftproduktion beroende på vädret. Till exempel, om solpaneler och vindkraftverk är placerade väl, när vissa solpaneler är i mörkret, kommer andra att bli ljusa eller när vissa vindkraftverk står stilla, kommer andra att snurra.
Olmsted sa att energilagring samt att välja platser väl för sol- och vindkraftresurser kommer att hjälpa New York att hantera osäkerheten.
Lagring är kostsamt, vilket gör smart distribution till en bättre lösning, enligt en US Department of Energy rapport.
Andrew Mills, en forskare vid Lawrence Berkeley National Laboratory, ledde a studera publicerad i augusti och tittar på de olika planeringsprocesserna över hela landet för att integrera distribuerad solenergi i nätet.
Han berättade för Epoch Times att det är viktigt att planera för den faktiska mängden energi som solpaneler eller vindkraftverk kan producera vid specifika tider (som toppefterfrågan). Vissa regioner gör det bättre än andra, sa han.
Planners måste också ta hänsyn till uppstoppnings- och avstängningskostnader, eller med andra ord, den flexibilitet som behövs för att hantera toppar och dalar för förnybar energiproduktion. Att ha denna flexibilitet beräknas kosta var som helst från 5 cent till $ 10 per MWh.
När det gäller överföringsinfrastruktur sa han att befintlig infrastruktur kan hantera tillsatt förnybar energi upp till en viss punkt, varefter kostnaderna för uppgraderingar kommer att öka. Till exempel förutspådde en studie som han granskade en kostnad på 30 till 50 cent per watt sol efter en tröskelnivå för soltillförsel. För att sätta det i perspektiv är kapitalkostnaden för att köpa sol cirka 3 dollar per watt.
En annan viktig aspekt av verktygsplanering, sade Mills, tar hänsyn till hur många soltakstaket paneler kommer att pumpa in i gallret. NYISO gör ett bra jobb med detta, sa han.
Planering framåt för detta kan vara svårt, för det beror på hur många som bestämmer att de vill installera solpaneler på sina hem eller företag. Men verktyg kan titta på faktorer som inkomstdemografi för en region, energianvändning och solnedgångens ekonomi för att göra förutsägelser.
"Det har alltid varit ett antal faktorer som är mycket osäkra i planeringen," sade Mills. Han gav exemplen på fluktuerade naturgaspriser, eller en ekonomisk recession. "Verktyg har alltid ställts inför osäkerheter i det förflutna och de har utvecklat ett antal planeringsprocesser som har gjort det möjligt för dem att fatta beslut under osäkerhet."
Solkraft ger ytterligare osäkerheter, men han är övertygad om att verktyg kan möta dem med bra planering.
Denna artikel publicerades ursprungligen på Epoch Times
Om författaren
Tara MacIsaac är en Beyond Science reporter. Hon utforskar de nya gränserna för vetenskapen och deltar i idéer som kan hjälpa till att avslöja mysterierna i vår underbara värld. Följ @EpochEnviro på Twitter för mer miljönyheter
Relaterade böcker:
at InnerSelf Market och Amazon
