กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 9 นาที

พลังงานไฮบริด

ในวิศวกรรมพลังงานคำว่า 'ไฮบริด' หมายถึงระบบพลังงานและการจัดเก็บพลังงานแบบผสมผสาน

พลังงานไฮบริด

ระบบพลังงานไฮบริดรุ่นแรกๆเครื่องยนต์เบนซิน/น้ำมันก๊าดขับเคลื่อนไดนาโมซึ่งทำหน้าที่ชาร์จแบตเตอรี่

ระบบผลิตไฟฟ้าแบบไฮบริดคือการผสมผสานเทคโนโลยีที่แตกต่างกันเพื่อผลิตพลังงาน

ในวิศวกรรมพลังงานคำว่า 'ไฮบริด' หมายถึงระบบพลังงานและการจัดเก็บพลังงานแบบผสมผสาน[ 1 ]

ตัวอย่างของเครื่องผลิตพลังงานที่ใช้ในระบบพลังงานไฮบริด ได้แก่แผงโซลาร์เซลล์กังหันลมและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ประเภทต่างๆ  เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล[ 2 ]

โรงไฟฟ้าไฮบริดมักมีส่วนประกอบพลังงานหมุนเวียน (เช่น PV) ที่สมดุลด้วยการผลิตหรือการจัดเก็บพลังงานรูปแบบที่สอง เช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล เซลล์เชื้อเพลิง หรือระบบจัดเก็บแบตเตอรี่[ 3 ]นอกจากนี้ยังสามารถให้พลังงานในรูปแบบอื่น เช่น ความร้อนสำหรับการใช้งานบางอย่าง[ 4 ] [ 5 ]

ระบบพลังงานไฮบริด

ระบบไฮบริด ตามชื่อที่บ่งบอก คือการผสมผสานโหมดการผลิตไฟฟ้าสองโหมดขึ้นไปเข้าด้วยกัน โดยปกติจะใช้เทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียน เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ (PV) และกังหันลม ระบบไฮบริดให้ความมั่นคงด้านพลังงานในระดับสูงผ่านการผสมผสานวิธีการผลิต และมักจะรวมระบบจัดเก็บพลังงาน (แบตเตอรี่เซลล์เชื้อเพลิง ) หรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชื้อเพลิงฟอสซิลขนาดเล็ก เพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือและความมั่นคงในการจัดหาพลังงานสูงสุด[ 6 ]

ระบบพลังงานหมุนเวียนแบบไฮบริดกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นในฐานะระบบผลิตไฟฟ้าแบบแยกส่วนสำหรับจ่ายไฟฟ้าในพื้นที่ห่างไกล เนื่องจากความก้าวหน้าของ เทคโนโลยี พลังงานหมุนเวียนและราคา น้ำมัน ปิโตรเลียม ที่เพิ่มสูงขึ้น ระบบพลังงานไฮบริด หรือพลังงานไฮบริด มักประกอบด้วยแหล่งพลังงานหมุนเวียนสองแหล่งขึ้นไปที่ใช้ร่วมกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของระบบและสร้างความสมดุลในการจัดหาพลังงาน[ 5 ]

ประเภท

พลังงานน้ำและพลังงานแสงอาทิตย์

โดยปกติแล้ว การติดตั้ง แผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำมักทำควบคู่ไปกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่มีอยู่แล้ว มากกว่าการสร้างทั้งสองอย่างพร้อมกัน

พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม

ระบบไฮบริดพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม
แผนภาพบล็อกของระบบพลังงานไฮบริดพลังงานแสงอาทิตย์/พลังงานลม

อีกตัวอย่างหนึ่งของระบบพลังงานไฮบริดคือ แผง โซลาร์เซลล์ที่เชื่อมต่อกับกังหันลม[ 7 ]ซึ่งจะสร้างผลผลิตจากกังหันลมได้มากขึ้นในช่วงฤดูหนาว ในขณะที่ในช่วงฤดูร้อนแผงโซลาร์เซลล์จะผลิตผลผลิตสูงสุด ระบบพลังงานไฮบริดมักให้ผลตอบแทนทางเศรษฐกิจและสิ่งแวดล้อมที่ดีกว่าระบบพลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์พลังงานความร้อนใต้พิภพหรือระบบผลิตพลังงานสามอย่างแบบแยกเดี่ยว[ 8 ]

กังหันลมแกนแนวนอนที่ติดตั้งร่วมกับแผงโซลาร์เซลล์บนเสาไฟส่องสว่าง ณเมืองเหวยไห่มณฑลชานตง ประเทศจีน

การใช้ระบบพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกันส่งผลให้การผลิตพลังงานมีความราบรื่นและสะอาดขึ้นในหลายพื้นที่ เนื่องจากทรัพยากรมีความสัมพันธ์แบบผกผัน ดังนั้นการใช้ระบบพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ร่วมกันจึงมีความสำคัญต่อการบูรณาการโครงข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่[ 9 ]

ในปี 2019 ในมินนิโซตาตะวันตกมีการติดตั้งระบบไฮบริดมูลค่า 5 ล้านดอลลาร์ ระบบนี้ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ 500 กิโลวัตต์ผ่านอินเวอร์เตอร์ของกังหันลมขนาด 2 เมกะวัตต์ ซึ่งช่วยเพิ่มปัจจัยกำลังการผลิตและลดต้นทุนได้ 150,000 ดอลลาร์ต่อปี สัญญาซื้อขายจำกัดผู้จัดจำหน่ายในท้องถิ่นให้มีการผลิตเองได้สูงสุดเพียง 5% [ 10 ] [ 11 ]

แผงโซลาร์เซลล์บนกังหันลม ที่มีอยู่แล้ว ได้รับการทดสอบแล้ว แต่ผลิตแสงจ้าที่เป็นอันตรายต่อเครื่องบินวิธีแก้ปัญหาคือการผลิตแผงโซลาร์เซลล์แบบย้อมสีที่ไม่สะท้อนแสงมากนัก การออกแบบที่เสนออีกแบบหนึ่งคือการใช้กังหันลมแกนตั้งเคลือบด้วยเซลล์แสงอาทิตย์ที่สามารถดูดซับแสงแดดจากทุกมุม[ 12 ]

ระบบไฮบริดพลังงานแสงอาทิตย์อื่นๆ ได้แก่ ระบบพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม การผสมผสานระหว่างพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์มีข้อดีคือแหล่งพลังงานทั้งสองจะเสริมซึ่งกันและกัน เนื่องจากช่วงเวลาการทำงานสูงสุดของแต่ละระบบเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่แตกต่างกันของวันและปี การผลิตพลังงานของระบบไฮบริดดังกล่าวมีความคงที่มากกว่าและผันผวนน้อยกว่าระบบย่อยแต่ละระบบ[ 13 ]สวนพลังงานหมุนเวียนที่ใหญ่ที่สุดในโลกที่มีกำลังการผลิตไฮบริดพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม 30 GW กำลังอยู่ระหว่างการติดตั้งในรัฐคุชราต[ 14 ]

พลังงานน้ำและพลังงานลม

ระบบพลังงานลม-พลังน้ำสร้างพลังงานไฟฟ้าโดยการผสมผสานกังหันลมและระบบกักเก็บน้ำแบบสูบกลับการผสมผสานนี้เป็นหัวข้อของการอภิปรายมายาวนาน และโรงงานทดลองซึ่งทดสอบกังหันลมด้วย ได้ถูกนำมาใช้โดยNova Scotia Powerที่ โรงไฟฟ้าพลังน้ำ Wreck Coveในช่วงปลายทศวรรษ 1970 แต่ถูกยกเลิกการใช้งานภายในสิบปี นับตั้งแต่นั้นมา ยังไม่มีการนำระบบอื่นมาใช้ในสถานที่เดียวอีกเลยจนถึงปลายปี 2010 [ 15 ]

สถานีผลิตไฟฟ้าพลังน้ำและพลังงานลมทุ่มเทพลังงานลมทั้งหมดหรือส่วนสำคัญเพื่อสูบน้ำขึ้นไปยังอ่างเก็บน้ำแบบสูบกลับ ซึ่งอ่างเก็บน้ำเหล่านี้เป็นการนำระบบกักเก็บพลังงานในระบบโครงข่ายไฟฟ้ามา ใช้

ลมและศักยภาพในการผลิตพลังงานนั้นมีความแปรปรวนโดยธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้แหล่งพลังงานนี้ในการสูบน้ำเข้าไปในอ่างเก็บน้ำที่ระดับความสูง (หลักการเบื้องหลังการกักเก็บน้ำแบบสูบกลับ) พลังงานศักยภาพของน้ำจะค่อนข้างคงที่และสามารถนำมาใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าได้โดยการปล่อยน้ำเข้าสู่ โรง ไฟฟ้าพลังน้ำเมื่อจำเป็น[ 16 ]การผสมผสานนี้ได้รับการอธิบายว่าเหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับเกาะที่ไม่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าขนาดใหญ่[ 15 ]

ในช่วงทศวรรษ 1980 มีการเสนอการติดตั้งในประเทศเนเธอร์แลนด์[ 17 ]โดยจะใช้ทะเลสาบIJsselmeerเป็น อ่างเก็บน้ำ และตั้งกังหันลมไว้บนคันกั้นน้ำ [ 18 ]มีการศึกษาความเป็นไปได้สำหรับการติดตั้งบนเกาะRamea ( นิวฟาวนด์แลนด์และแลบราดอร์ ) และในเขตสงวนอินเดียน Lower Brule ( เซาท์ดาโคตา ) [ 19 ] [ 20 ]

การติดตั้งที่เกาะอิคาเรียประเทศกรีซ ได้เข้าสู่ขั้นตอนการก่อสร้างตั้งแต่ปี 2010 [ 15 ]

เกาะเอลเฮียร์โรเป็นที่ตั้งของโรงไฟฟ้าพลังน้ำและพลังงานลมแห่งแรกของโลกที่คาดว่าจะแล้วเสร็จ[ 21 ] Current TVเรียกสิ่งนี้ว่า "พิมพ์เขียวสำหรับอนาคตที่ยั่งยืนบนโลกใบนี้" โรงไฟฟ้านี้ได้รับการออกแบบให้สามารถผลิตพลังงานได้ระหว่าง 80-100% ของเกาะ และมีกำหนดเปิดใช้งานในปี 2012 [ 22 ]อย่างไรก็ตาม ความคาดหวังเหล่านี้ไม่ได้เกิดขึ้นจริงในทางปฏิบัติ อาจเนื่องมาจากปริมาณอ่างเก็บน้ำไม่เพียงพอและปัญหาเรื่องความเสถียรของระบบส่งไฟฟ้าที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง[ 23 ]

ระบบ พลังงานหมุนเวียน 100%จำเป็นต้องมีกำลังการผลิตส่วนเกินของพลังงานลมหรือพลังงานแสงอาทิตย์[ 24 ]

โซลาร์เซลล์และโซลาร์ความร้อน

แม้ว่าพลังงานแสงอาทิตย์แบบ PVจะสร้างพลังงานที่ไม่ต่อเนื่องและราคาถูกกว่าในช่วงเวลากลางวัน แต่ก็ต้องการการสนับสนุนจากแหล่งผลิตพลังงานที่ยั่งยืนเพื่อจ่ายพลังงานตลอด 24 ชั่วโมง โรง ไฟฟ้าพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่มีระบบกักเก็บความร้อนเป็นแหล่งผลิตพลังงานสะอาดและยั่งยืนที่สามารถจ่ายไฟฟ้าได้ตลอด 24 ชั่วโมง[ 25 ] [ 26 ]โรงไฟฟ้าเหล่านี้สามารถตอบสนองความต้องการโหลดได้อย่างสมบูรณ์แบบและทำงานเป็นโรงไฟฟ้าฐานโหลดเมื่อพบว่าพลังงานแสงอาทิตย์ที่สกัดได้มีปริมาณเกินความต้องการในแต่ละวัน[ 27 ]การผสมผสานที่เหมาะสมระหว่างพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ (แบบกักเก็บความร้อน) และพลังงานแสงอาทิตย์แบบ PVสามารถตอบสนองความผันผวนของโหลดได้อย่างเต็มที่โดยไม่จำเป็นต้องใช้แบตเตอรี่กักเก็บที่มีราคาแพง[ 28 ] [ 29 ]

ในระหว่างวัน การใช้พลังงานเสริมเพิ่มเติมของโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์จะอยู่ที่เกือบ 10% ของกำลังการผลิตที่กำหนดไว้สำหรับกระบวนการสกัดพลังงานแสงอาทิตย์ในรูปของพลังงานความร้อน[ 27 ]ความต้องการพลังงานเสริมนี้สามารถจัดหาได้จากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ PV ที่ราคาถูกกว่า โดยพิจารณาโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริดที่มีส่วนผสมของโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์และโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ PV ในสถานที่เดียวกัน นอกจากนี้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุนพลังงาน การผลิตสามารถทำได้จากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ PV ที่ราคาถูกกว่า (ผลิตได้ 33%) ในช่วงเวลากลางวัน ในขณะที่เวลาที่เหลือของวันจะมาจากโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ (ผลิตได้ 67% จาก ประเภท หอพลังงานแสงอาทิตย์และรางพาราโบลา ) เพื่อตอบสนองการทำงานโหลดพื้นฐานตลอด 24 ชั่วโมง[ 30 ]เมื่อโรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ถูกบังคับให้หยุดทำงานเนื่องจากขาดแสงแดดในพื้นที่ในช่วงวันที่มีเมฆมากในฤดูมรสุม ก็เป็นไปได้ที่จะใช้พลังงานส่วนเกิน/พลังงานที่ไม่สมบูรณ์ราคาถูกจากโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานลม และพลังงานน้ำ (คล้ายกับระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่า มีความจุขนาดใหญ่ และต้นทุนต่ำ) โดยการให้ความร้อนแก่เกลือหลอมเหลวร้อนจนถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้นเพื่อแปลงพลังงานความร้อนที่เก็บไว้เป็นไฟฟ้าในช่วงชั่วโมงที่มีความต้องการสูงสุดเมื่อราคาขายไฟฟ้าเป็นที่น่าพอใจ[ 31 ] [ 32 ]

แผงโซลาร์เซลล์ แบตเตอรี่ และระบบสายส่งไฟฟ้า

แผนภาพระบบอินเวอร์เตอร์ไฮบริดอัจฉริยะที่ใช้ในบ้าน

พลังงานแสงอาทิตย์ PV ให้ผลผลิตที่แปรผันได้ ซึ่งสามารถสำรองไว้ได้ด้วยระบบจัดเก็บแบตเตอรี่ อย่างไรก็ตาม การผลิตอาจมีความผันแปรมากตลอดทั้งวัน รวมถึงในหลายพื้นที่ตามฤดูกาล แบตเตอรี่ช่วยปรับกำลังไฟฟ้าให้ตรงกับโหลด นอกจากนี้ อินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์แบบไฮบริดยังช่วยให้สามารถจัดเก็บไฟฟ้าต้นทุนต่ำที่ดึงมาจากอัตราค่าไฟฟ้าราคาถูกได้อีกด้วย[ 33 ]จัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ส่วนเกินและจ่ายไฟในช่วงที่มีการผลิตต่ำหรือไฟดับ ทำให้มั่นใจได้ว่ามีการจ่ายพลังงานที่เชื่อถือได้และต่อเนื่อง พร้อมทั้งช่วยประหยัดค่าไฟฟ้า[ 34 ]

ในปี 2024 สหรัฐอเมริกามีโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์+แบตเตอรี่ 288 แห่ง โดยมีกำลังการผลิตไฟฟ้า 7.8 GW และพลังงาน 24.2 GWh [ 35 ]

ระบบพลังงานลม-ไฮโดรเจน

วิธีหนึ่งในการเก็บพลังงานลมคือการผลิตไฮโดรเจนโดยกระบวนการแยกน้ำด้วย ไฟฟ้า ไฮโดรเจนนี้จะถูกนำไปใช้ในการผลิตไฟฟ้าในช่วงเวลาที่ความต้องการใช้ไฟฟ้าไม่สามารถตอบสนองได้ด้วยพลังงานลมเพียงอย่างเดียว พลังงานในไฮโดรเจนที่เก็บไว้สามารถแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าได้โดยใช้ เทคโนโลยี เซลล์เชื้อเพลิงหรือเครื่องยนต์สันดาปที่เชื่อมต่อกับเครื่อง กำเนิดไฟฟ้า

การจัดเก็บไฮโดรเจนอย่างมีประสิทธิภาพนั้นมีปัญหาหลายประการที่ต้องแก้ไข เช่นการเปราะแตกของวัสดุที่ใช้ในระบบผลิตพลังงาน

เทคโนโลยีนี้กำลังได้รับการพัฒนาในหลายประเทศ ในปี 2550 สถานที่ทดสอบเทคโนโลยีได้แก่:

ชุมชน ประเทศ พลังงานลม (MW)
ราเมีย นิวฟาวนด์แลนด์และแลบราดอร์[ 36 ]นิวฟาวนด์แลนด์ ประเทศแคนาดา0.3
หมู่บ้านพลังงานลมและไฮโดรเจนบนเกาะพรินซ์เอ็ดเวิร์ด[ 37 ]เกาะพรินซ์เอ็ดเวิร์ด ประเทศแคนาดา0.125
ลอลแลนด์[ 38 ]เดนมาร์ก
มินอต[ 39 ]นอร์ทดาโคตา สหรัฐอเมริกา
Koluel Kaike [ 40 ]ซานตาครูซ ประเทศอาร์เจนตินา
โครงการพลังงานหมุนเวียนเลดี้มัวร์ (LREP) [ 41 ]สกอตแลนด์
โครงการไฮโดรเจนฮันเตอร์สตัน สกอตแลนด์
RES2H2 [ 42 ]กรีซ0.50
อันสต์[ 43 ]สกอตแลนด์ 0.03
อุตสิระ[ 44 ]นอร์เวย์ 0.60

ลมและดีเซล

ระบบพลังงานไฮบริดลม-ดีเซลรวมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลและกังหันลม[ 45 ]โดยปกติจะใช้ร่วมกับอุปกรณ์เสริม เช่น ระบบจัดเก็บพลังงาน ตัวแปลงพลังงาน และส่วนประกอบควบคุมต่างๆ เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า ระบบเหล่านี้ได้รับการออกแบบมาเพื่อเพิ่มกำลังการผลิต ลดต้นทุน และลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมของการผลิตไฟฟ้าในชุมชนห่างไกลและสิ่งอำนวยความสะดวกที่ไม่ได้เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า[ 45 ]ระบบไฮบริดลม-ดีเซลช่วยลดการพึ่งพาเชื้อเพลิงดีเซล ซึ่งก่อให้เกิดมลพิษและมีค่าใช้จ่ายในการขนส่งสูง[ 45 ]

เมื่อไม่นานมานี้ ในแคนาดาตอนเหนือ มีการสร้างระบบพลังงานไฮบริดลม-ดีเซลโดยอุตสาหกรรมเหมืองแร่ ในพื้นที่ห่างไกลที่ Lac de Gras ในเขตดินแดนตะวันตกเฉียงเหนือของแคนาดา และ Katinniq คาบสมุทร Ungava ใน Nunavik มีการใช้ระบบสองระบบเพื่อประหยัดเชื้อเพลิงในเหมือง นอกจากนี้ยังมีระบบอีกระบบหนึ่งในอาร์เจนตินา[ 46 ]

โรงไฟฟ้าไฮโดรเจนแบบวงจรผสม

การผลิตพลังงานหมุนเวียนและพลังงานแบบดั้งเดิมในเยอรมนีในช่วงสองสัปดาห์ของปี 2022 ในชั่วโมงที่มีลมและพลังงาน แสงอาทิตย์น้อย ถ่านหินและก๊าซจะเข้ามาทดแทน พลังงานนิวเคลียร์และชีวมวลแทบไม่มีความยืดหยุ่น พลังงานแสงอาทิตย์จะปรับตัวตามการบริโภคที่เพิ่มขึ้นในช่วงเวลากลางวัน แต่จะแตกต่างกันไปตามฤดูกาล

พลังงาน ลมและพลังงานแสงอาทิตย์เป็น แหล่ง พลังงานหมุนเวียนที่ไม่คงที่เท่ากับ พลังงาน พื้นฐานและโรงไฟฟ้าไฮโดรเจนแบบวงจรผสมสามารถช่วยพลังงานหมุนเวียนได้โดยการดักจับพลังงานส่วนเกินด้วยกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสเมื่อผลิตมากเกินไป เพื่อให้สามารถเติมเต็มช่องว่างเมื่อผลิตไม่เพียงพอ[ 47 ]

ระบบพลังงานไฮบริดอื่นๆ

ที่โรงไฟฟ้าที่ใช้ระบบกักเก็บพลังงานอากาศอัด (CAES) จะใช้พลังงานไฟฟ้าในการอัดอากาศและเก็บไว้ในสิ่งอำนวยความสะดวกใต้ดิน เช่น ถ้ำหรือเหมืองร้าง ในช่วงเวลาที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูง อากาศจะถูกปล่อยออกมาเพื่อขับเคลื่อนกังหัน โดยทั่วไปจะใช้ก๊าซธรรมชาติเสริม[ 48 ]โรงไฟฟ้าที่ใช้ CAES อย่างมีนัยสำคัญนั้นดำเนินการอยู่ในเมืองแมคอินทอช รัฐอะลาบามาประเทศเยอรมนี และประเทศญี่ปุ่น[ 49 ]ข้อเสียของระบบนี้ ได้แก่ การสูญเสียพลังงานบางส่วนในกระบวนการ CAES นอกจากนี้ ความจำเป็นในการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเสริม เช่น ก๊าซธรรมชาติ หมายความว่าระบบเหล่านี้ไม่ได้ใช้พลังงานหมุนเวียนอย่างเต็มที่[ 50 ]

สวนพลังงานเก็บสะสมไอโอวาซึ่งคาดว่าจะเริ่มดำเนินการเชิงพาณิชย์ในปี 2558 จะใช้ฟาร์มกังหันลมในไอโอวาเป็นแหล่งพลังงานร่วมกับ CAES [ 51 ]

การผสมผสานพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานความร้อนใต้พิภพก็เป็นไปได้เช่นกัน[ 52 ]

พลังงานแสงอาทิตย์และดีเซล

ระบบไฮบริดพลังงานแสงอาทิตย์และดีเซลแบบทั่วไป[ 53 ] [ 54 ] ผสมผสานพลังงานแสงอาทิตย์ (PV) และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลหรือชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซล เนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์แทบไม่มีต้นทุนส่วนเพิ่มและได้รับการปฏิบัติด้วยลำดับความสำคัญบนโครงข่ายไฟฟ้า ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลใช้เพื่อเติมเต็มช่องว่างระหว่างโหลดปัจจุบันและพลังงานที่ผลิตได้จริงจากระบบพลังงานแสงอาทิตย์อย่างต่อเนื่อง[ 55 ]

เนื่องจากพลังงานแสงอาทิตย์มีความผันผวน และกำลังการผลิตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลมีจำกัดในช่วงหนึ่ง จึงมักเป็นทางเลือกที่เหมาะสมที่จะรวมการจัดเก็บแบตเตอรี่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการมีส่วนร่วมของพลังงานแสงอาทิตย์ในการผลิตโดยรวมของระบบไฮบริด[ 55 ] [ 56 ]

กรณีธุรกิจที่ดีที่สุดสำหรับการลดการใช้ดีเซลด้วยพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลมมักจะพบได้ในพื้นที่ห่างไกล เนื่องจากสถานที่เหล่านี้มักไม่ได้เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า และการขนส่งดีเซลในระยะทางไกลมีค่าใช้จ่ายสูง[ 57 ]แอปพลิเคชันเหล่านี้จำนวนมากสามารถพบได้ในภาคเหมืองแร่[ 58 ]บนภูเขาสำหรับระบบวิทยุและการสื่อสารข้อมูล และบนเกาะ[ 55 ] [ 59 ] [ 60 ]

โดยทั่วไปแล้ว เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลจำเป็นต้องสตาร์ทในเวลากลางคืน เมื่อแผงโซลาร์เซลล์ไม่สามารถชาร์จแบตเตอรี่ได้ ในบริเวณเทือกเขาแอลป์ นี่อาจเป็นปัญหาอย่างมาก เนื่องจากเครื่องยนต์ดีเซลไม่เหมาะกับการสตาร์ทและรับภาระในอุณหภูมิต่ำ ซึ่งมักทำให้สตาร์ทไม่ติด โดยปกติแล้ว เครื่องยนต์ดีเซลจะถูกอุ่นด้วยไฟฟ้าในโหมดสแตนด์บาย แต่ระบบพลังงานไฮบริดพลังงานแสงอาทิตย์-ดีเซลไม่สามารถใช้เครื่องอุ่นไฟฟ้าได้ เนื่องจากเครื่องอุ่นจะใช้พลังงานจากแบตเตอรี่มากเกินไป

ในปี 2558 กรณีศึกษาที่ดำเนินการในเจ็ดประเทศสรุปว่าในทุกกรณี ต้นทุนการผลิตสามารถลดลงได้โดยการผสมผสานโครงข่ายไฟฟ้าขนาดเล็กและโครงข่ายไฟฟ้าแบบแยกส่วน อย่างไรก็ตาม ต้นทุนทางการเงินสำหรับโครงข่ายไฟฟ้าที่ใช้พลังงานดีเซลร่วมกับเซลล์แสงอาทิตย์มีความสำคัญอย่างยิ่งและขึ้นอยู่กับโครงสร้างการเป็นเจ้าของโรงไฟฟ้าเป็นอย่างมาก ในขณะที่การลดต้นทุนสำหรับสาธารณูปโภคของรัฐอาจมีนัยสำคัญ การศึกษายังพบว่าผลประโยชน์ทางเศรษฐกิจในระยะสั้นนั้นไม่มีนัยสำคัญหรืออาจเป็นลบสำหรับสาธารณูปโภคที่ไม่ใช่ของรัฐ เช่นผู้ผลิตไฟฟ้าอิสระเมื่อพิจารณาจากต้นทุนในอดีต ณ เวลาที่ทำการศึกษา[ 61 ] [ 62 ]

แหล่งพลังงานมากกว่าสองแหล่ง

การเพิ่มพลังงานคลื่นเข้ากับพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์อาจเป็นไปได้[ 63 ]

ดูเพิ่มเติม

  • แฮมิลตัน สเปกเทเตอร์ - การบูรณาการเทคโนโลยีเซลล์เชื้อเพลิงเข้ากับโครงสร้างกังหันลม ซึ่งสามารถผลิตไฮโดรเจนและออกซิเจนอัดเย็นจัดที่เก็บไว้ในสถานที่ และใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าเมื่อไม่มีลม
  • สมาคมพลังงานไฮโดรเจนระหว่างประเทศเก็บถาวรเมื่อวันที่ 27 สิงหาคม 2556 ที่Wayback Machine
  • สมาคมไฮโดรเจนแห่งยุโรป
  • RES2H2 ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 4 มกราคม 2014 ที่Wayback Machine
  • NREL พลังงานลมและไฮโดรเจน
  • แพลตฟอร์ม THEnergy "พลังงานหมุนเวียนและเหมืองแร่"
  • การสาธิตระบบพลังงานหมุนเวียนแบบไฮบริดแบบบูรณาการ พร้อมภาพร่างระบบ
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hybrid_power&oldid=1358864060 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ พลังงานไฮบริด

ในวิศวกรรมพลังงานคำว่า 'ไฮบริด' หมายถึงระบบพลังงานและการจัดเก็บพลังงานแบบผสมผสาน

ระบบพลังงานไฮบริด

ระบบไฮบริด ตามชื่อที่บ่งบอก คือการผสมผสานโหมดการผลิตไฟฟ้าสองโหมดขึ้นไปเข้าด้วยกัน โดยปกติจะใช้เทคโนโลยีพลังงานหมุนเวียน เช่น เซลล์แสงอาทิตย์ (PV) และกังหันลม ระบบไฮบริดให้ความมั่นคงด้านพลังงานในระดับสูงผ่านการผสมผสานวิธีการผลิต และมักจะรวมระบบจัดเก็บพลังงาน...

พลังงานน้ำและพลังงานแสงอาทิตย์

โดยปกติแล้ว การติดตั้ง แผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำ มักทำควบคู่ไปกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำที่มีอยู่แล้ว มากกว่าการสร้างทั้งสองอย่างพร้อมกัน

พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม

อีกตัวอย่างหนึ่งของระบบพลังงานไฮบริดคือ แผง โซลาร์เซลล์ ที่เชื่อมต่อกับ กังหันลม [ 7 ] ซึ่งจะสร้างผลผลิตจากกังหันลมได้มากขึ้นในช่วงฤดูหนาว ในขณะที่ในช่วงฤดูร้อน แผงโซลาร์เซลล์ จะผลิตผลผลิตสูงสุด...