miniatura|Curba albastră: Cererea totală de energie electrică (sarcina)

Curba portocalie: (curba raței) oferta de energie electrică din surse dispecerizabile,Curba gri: oferta de energie solară

Datele sunt pentru statul California din 22 octombrie 2016 (o zi de sâmbătă), o zi în care producția de energie eoliană a fost scăzută și constantă pe parcursul întregii zile. De la ora 07:00 la 22:00, curba portocalie se aseamănă cu conturul unei rațe. Între orele 17:00 și 18:00, pe măsură ce soarele apune, în rețea trebuie să intre o capacitate de generare de aproximativ 5 gigawați din surse dispecerizabile.

Curba albastră = Curba portocalie + Curba gri + energie eoliană. Curba raței (în engleză duck curve) este un grafic (o curbă de sarcină) care arată cererea de energie electrică rămasă după scăderea energiei electrice furnizate din (în principal solară) pe parcursul unei zile. Aceasta evidențiază decalajul temporal dintre cerere și producția de energie solară, care trebuie acoperit prin surse de generare dispecerizabile (de regulă neregenerabile). Curba este denumită astfel datorită asemănării sale vizuale cu conturul unei rațe. Utilizat în domeniul producției de energie electrică la scară industrială, termenul a fost introdus în 2012 de către .

Energia solară În unele piețe de energie, cererea maximă zilnică are loc după apusul soarelui, când energia solară nu mai este disponibilă. În locațiile în care a fost instalată o capacitate solară electrică substanțială, cantitatea de energie ce trebuie generată din alte surse decât cea solară sau eoliană prezintă o creștere rapidă în jurul apusului și atinge nivelul maxim spre mijlocul serii, generând un grafic ce se aseamănă cu silueta unei rațe. În Hawaii, adoptarea semnificativă a producției solare a dus la o curbă și mai pronunțată, cunoscută sub numele de „curba Nessie”.

În lipsa oricărei forme de stocare a energiei, după perioadele de producție solară ridicată, companiile de electricitate trebuie să sporească rapid alte forme de generare a energiei în preajma apusului pentru a compensa pierderea producției solare, o preocupare majoră pentru operatorii de rețea acolo unde există o creștere rapidă a panourilor fotovoltaice. Stocarea, cum ar fi hidrocentralele cu acumulare prin pompaj, poate rezolva aceste probleme dacă poate fi implementată. Bateriile pentru utilizare pe termen scurt, la o scară suficient de mare, pot ajuta la aplatizarea curbei raței, pot preveni fluctuațiile în utilizarea generatorilor și pot ajuta la menținerea profilului de tensiune.

Strategii de atenuare Metodele pentru gestionarea creșterii rapide a cererii la apus reflectată în curba raței — problemă ce devine tot mai gravă pe măsură ce pătrunderea producției solare crește — includ:

Instalarea de capacități suplimentare dispecerizabile Orientarea unor colectoare solare spre vest pentru a maximiza producția în apropierea apusului. Stocarea energiei, inclusiv: Hidrocentrale cu acumulare prin pompaj . Acestea pot fi amplasate în cadrul aceluiași parc solar proiectat cu o capacitate de curent continuu peste puterea sa nominală în curent alternativ, sau în alte locații adecvate, inclusiv în foste centrale pe combustibili fosili, pentru a utiliza infrastructura de transport existentă (de exemplu, centrala ). Energie solară termică cu

Utilizarea bateriilor din vehiculele electrice pentru stocare temporară () , stocarea producției excedentare de energie electrică sub formă chimică (de exemplu, hidrogen) Producția de hidrogen verde prin electroliza apei în orele de vârf ale producției solare , inclusiv: (TOU) și stabilirea prețurilor în timp real Tehnologia de (smart grid) dinspre vest (unde soarele încă strălucește) către est (unde soarele este jos sau a apus)

O provocare majoră este desfășurarea capacităților de atenuare într-un ritm care să țină pasul cu creșterea producției de energie solară. Efectele curbei raței s-au manifestat mai rapid decât se anticipase.

Curba raței în California miniatura|Surse de generare a energiei electrice în California în 2020. Deoarece aceste grafice nu afișează cererea de energie, ele nu sunt curbe ale raței propriu-zise, dar demonstrează variația zilnică și sezonieră în producția de energie. California Independent System Operator (CAISO) monitorizează și analizează Curba Raței și estimările sale viitoare de aproximativ o jumătate de deceniu, iar cea mai importantă constatare este decalajul tot mai mare dintre prețurile de dimineață și de seară în raport cu prețurile din orele de prânz. Conform unui studiu din 2016, U.S. Energy Information Administration a constatat că prețurile de pe piața angro de energie din ultimele șase luni în intervalul orar 17:00 - 20:00 („gâtul” raței) au crescut la 60 USD pe megawatt-oră, comparativ cu aproximativ 35 USD pe megawatt-oră în același interval de timp în 2016. Cu toate acestea, pe de altă parte, au măsurat o scădere drastică a prețurilor la prânz, apropiindu-se de 15 USD pe megawatt-oră. Prețurile mari din vârfuri și scăderile accentuate arată tendințe continue de îndepărtare, făcând această curbă a raței și mai prevalentă pe măsură ce producția de energie regenerabilă continuă să crească.

O parte crucială a acestei curbe provine din sarcina netă („diferența dintre sarcina estimată și producția anticipată de energie electrică din gama de surse de energie regenerabilă”). În anumite perioade ale anului (și anume primăvara și vara), curbele creează un aspect de „burtă” la mijlocul zilei, care apoi crește drastic înfățișând un „arc” similar cu gâtul unei rațe, de unde și numele de „Graficul Raței”. Acest „gât” reprezenta o viteză de rampă cuprinsă între 10 și 17 GW în 3 ore (după-amiaza) în anul 2020, care trebuia furnizată prin generare flexibilă.

În timpul amiezii sunt create cantități mari de energie solară, ceea ce contribuie parțial la o cerere mai scăzută de energie electrică suplimentară. (curtailment) influențează curba. Creșterea capacității de stocare în baterii poate atenua problemele legate de abundența solară din timpul zilei. Când energia solară în exces este stocată în timpul zilei și utilizată seara, disparitatea de preț dintre energia ieftină de la amiază și cea scumpă de seară poate fi redusă. Există suficientă tehnologie solară pentru a alimenta lumea, dar în prezent există o lipsă de infrastructură pentru stocarea energiei solare în vederea utilizării ulterioare. O supraofertă de energie în timpul cererii scăzute, combinată cu o lipsă de ofertă în timpul cererii ridicate, explică disparitatea mare dintre prețurile energiei de la prânz și cele de seară. Până în 2022, până la 6 GWh erau transferați pe zi din perioadele cu preț scăzut în cele cu preț ridicat.

Până în 2024, adăugarea unor în California a redus considerabil severitatea curbei raței. Seara, rețelele mari de baterii se descarcă pentru a acoperi vârful de după apus, scurtând gâtul raței și eliminând dependența de centralele de vârf pe gaz natural.

Note

Vezi și Dunkelflaute

Legături externe Energy Storage and the California "Duck Curve"

Categorie:Energie regenerabilă Categorie:Energie solară