Новое исследование показало, что лучшее прогнозирование ветра может сэкономить американским потребителям миллионы долларов в год на их коллективных счетах за коммунальные услуги. Затраты на энергию ветра уже резко упали благодаря более эффективным турбинам, но все еще существует серьезное препятствие, которое необходимо преодолеть, когда речь идет о возобновляемых источниках энергии: прерывистость.
В отличие от угольных и газовых электростанций, ветряные и солнечные фермы могут производить столько электроэнергии, сколько позволяет погода.
Таким образом, точные прогнозы погоды имеют решающее значение для коммунальных предприятий, чтобы иметь возможность планировать, сколько энергии ветра они будут иметь в наличии в любой день. Энергия ветра быстро выросла в размерах, и сегодня она обеспечивает почти 10% электроэнергии в США. Администрация Байдена поставила перед собой цель создать к 2035 году энергетическую сеть, не загрязняющую окружающую среду, и более точные прогнозы могут помочь ветру стать еще большей частью этой системы.
Чтобы избежать отключений, коммунальные предприятия постоянно пытаются сбалансировать подачу электроэнергии со спросом, и именно здесь вступают в действие прогнозы. Если прогнозы предсказывают ветреный день, коммунальные предприятия делают ставку на возможность использовать эту энергию для удовлетворения потребительского спроса.
Обычно они выбирают самый доступный источник энергии, а ветер — один из самых дешевых в США (в большинстве стран мира возобновляемые источники энергии сейчас дешевле, чем ископаемое топливо). С другой стороны, если прогнозы предупреждают о слабом ветре, коммунальные предприятия планируют закупать электроэнергию из других, потенциально более дорогих источников энергии.
Просчеты дорого обходятся. Если будет доступно меньше энергии ветра, чем первоначально прогнозировалось, коммунальным предприятиям, возможно, придется платить сверхвысокие цены за покупку электроэнергии в короткие сроки для удовлетворения потребительского спроса. А если будет доступно больше энергии ветра, чем первоначально прогнозировалось, коммунальное предприятие может без необходимости покупать более дорогую электроэнергию у угольной электростанции. Расходы, связанные с этими плохими прогнозами погоды, обычно перекладываются на клиентов в виде более высоких счетов за электроэнергию.
К счастью, прогнозирование улучшилось благодаря специальным исследованиям. В 2015 году Министерство энергетики начало четырехлетнее исследование атмосферных процессов, влияющих на прогнозы ветроэнергетики. Это исследование легло в основу важной модели погоды Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA), которая предоставляет почасовые прогнозы ветровых условий.
Модель под названием High-Resolution Rapid Refresh (HRRR) несколько раз обновлялась с 2015 года. Потребители сэкономили бы 384 миллиона долларов в период с 2015 по 2018 год, если бы самая последняя версия модели работала все время, говорится в новом исследовании. Это показывает, насколько важно постоянно улучшать прогнозы погоды. Чтобы провести исследование, ученые сравнили прогнозы модели с наблюдениями в реальном времени, чтобы увидеть, как они улучшаются с течением времени. Затем они оценили потенциальную экономию средств для коммунальных служб и их клиентов.
Рассредоточенные по США (при расчетном населении в 329 миллионов человек) сбережения для каждого отдельного домохозяйства невелики. Но эти успехи могут расти по мере улучшения прогнозирования и появления более доступной ветровой энергии в США.
Исследователи все еще работают над тем, чтобы сделать прогнозы по возобновляемым источникам энергии еще лучше. Более новые версии HRRR должны лучше предсказывать рампы ветра, возникающие при очень быстром изменении скорости ветра. Ученые говорят, что в настоящее время проводится еще одно исследование, чтобы увидеть, как более точные прогнозы облачного покрова могут также повысить солнечную энергию и сократить затраты на энергию.
Подписывайтесь на T4S.TECH в Telegram. Публикуем новости, обзоры и забавные факты о технологиях.
