Más de 10,000 heliostatos de rastreo enfocan la energía solar en el receptor en la torre de energía de 640 pies en la Instalación Térmica Solar Crescent Dunes en Nevada. La instalación es representativa de la energía solar de concentración modelada en la Línea de Base Tecnológica Anual. Foto de Dennis Schroeder, NREL.
Artículo cortesía de NREL.
Uno de los desafíos de agregar datos de energía de diferentes fuentes en estudios es saber si los datos utilizan supuestos consistentes. los Línea de base tecnológica anual (ATB) resuelve este desafío mediante la creación de supuestos consistentes en todos los datos de rendimiento y costos de la tecnología de generación eléctrica.
El ATB integra datos actuales y proyectados para tecnologías de generación de electricidad en una herramienta fácil de usar. Está dirigido por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL), reunido por un equipo de analistas de los laboratorios nacionales del Departamento de Energía de EE. UU. Y patrocinado por el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE). Cada año, se publican nuevos datos y el Actualización 2021 del ATB del sector eléctrico salió en julio.
Todas las tecnologías de energía renovable están representadas en el ATB. En esta sesión de preguntas y respuestas, los líderes de tecnología de energía solar y los analistas de NREL (David Feldman, Chad Augustine, Parthiv Kurup y Craig Turchi) comparten sus conocimientos sobre por qué el ATB es único y qué hay de nuevo en términos de energía solar fotovoltaica (PV) y energía solar de concentración. (CSP) en la actualización de 2021, incluidas nuevas tecnologías, datos financieros ampliados y una mejor interoperabilidad con otros modelos.
¿Existe algún otro recurso como el ATB?
El ATB se creó porque no existía una base de datos con el nivel de matices en innovación tecnológica que necesitan los analistas de energía. Como laboratorio nacional dedicado específicamente a la energía renovable, NREL se asocia con Oak Ridge National Laboratory para profundizar en esos matices de las tecnologías de generación renovable. Sin el ATB, los analistas tendrían que buscar datos en muchos lugares y es probable que tengan suposiciones inconsistentes.
¿Cómo construye NREL los datos cada año?
Recopilamos datos de publicaciones y encuestas de expertos, estudios y asociaciones de la industria.
¿Quiénes son los principales usuarios de ATB?
El ATB es para cualquier analista que esté tratando de modelar la red eléctrica, o tecnologías individuales, en los Estados Unidos o internacionalmente. Recibimos preguntas de analistas de todo el país y del mundo que desean utilizar estos datos.
¿Qué métricas de costo y rendimiento se ofrecen para las tecnologías solares en el ATB?
Informamos los costos iniciales, los costos operativos, el rendimiento del sistema y los costos de financiamiento para la mayoría de las tecnologías durante un período de 30 años. Estos valores se utilizan para calcular un costo de energía nivelado (LCOE). Tenga en cuenta que, si bien el LCOE es una métrica importante de comparación entre las tecnologías de generación de electricidad, existen otros factores, como el valor de la energía, que también deben considerarse.
La tecnología de CSP representativa de hoy para el ATB es la torre de energía de sal fundida con almacenamiento de energía térmica de dos tanques, que impulsa un ciclo de vapor Rankine. Este utiliza nitrato de sodio y potasio fundido como fluido de transferencia de calor y medio de almacenamiento.
¿Cómo se utilizan los datos solares en el ATB en NREL?
Los datos solares entran en NREL Escenarios estándar—Un conjunto de escenarios prospectivos del sector eléctrico de EE. UU. Hasta 2050 que se actualizan anualmente para respaldar e informar el análisis energético—, pero también cualquier análisis realizado con el modelo del Sistema de implementación de energía regional (ReEDS), así como muchos otros modelos NREL.
Cañas es el modelo de despliegue de capacidad de NREL que se utiliza en muchos estudios de alto impacto en todo el laboratorio, que actualmente incluyen el Estudio de futuros de almacenamiento y el próximo Estudio de Futuros Solares.
En el pasado, los datos solares ATB se han utilizado en SunShot 2030, Estudio de visión geotérmica y Estudio de visión eólica. Verdaderamente, cualquier tipo de gran estudio que NREL haga con ReEDS utiliza ATB como la entrada del modelo fundamental para PV, CSP y todas las tecnologías.
Además del uso de NREL, ¿lo ha visto utilizado fuera del laboratorio?
Absolutamente. Recientemente, la Comisión de Energía de California y Cal ISO [California System Operator] encargó a los modeladores que miraran el futuro de su red. Utilizaron el ATB para sus entradas de modelo para comprender los impactos de la política con un alto despliegue de energías renovables.
A nivel internacional, organizaciones como el departamento de energía en Chile han utilizado los costos de ATB en sus escenarios y nos preguntan sobre los costos en el mercado como una validación.
¿Hay nuevas características o desarrollos relacionados con la energía solar en la actualización de 2021?
Este año hicimos el vínculo interesante entre el ATB y el Modelo de Asesor de Sistemas (SAM) de NREL para que los costos de la planta de CSP representativa en el punto de partida de las proyecciones, o la línea de base, se reflejen en el Modelo SAM. Con este desarrollo, la gente ahora puede profundizar en nuestras suposiciones sobre cómo se nos ocurrió esa evaluación, hasta el número de helióstatos. A partir de ahí, los usuarios pueden cambiar la suposición como creen que debería ser o personalizar sus sistemas, como tiempos de almacenamiento más largos o tecnologías más eficientes.
Tanto para fotovoltaica como para CSP, hemos ampliado nuestras clases de recursos para tener una representación más amplia de cómo funcionarán estos sistemas en todo Estados Unidos. También hacemos un mejor trabajo este año al representar los costos operativos continuos de los sistemas fotovoltaicos, incluidas cinco nuevas categorías de costos. Eso es una gran mejora.
También agregamos métricas de costo y rendimiento para el almacenamiento fotovoltaico más batería. Anteriormente, solo teníamos costos separados de almacenamiento de baterías y fotovoltaicas, pero hay un número cada vez mayor de sistemas fotovoltaicos que se combinan con el almacenamiento de baterías en los Estados Unidos. Estamos entusiasmados de incluir los costos de esos sistemas este año.
¿Cuáles son algunas de las tendencias que ha visto a lo largo de los años en el ATB en términos de costo y rendimiento de las tecnologías solares?
En general, el rendimiento ha aumentado y el coste ha disminuido drásticamente en la fotovoltaica y en general en la CSP. El ATB nos ha demostrado que existen varios caminos para seguir reduciendo los precios. En los estudios de Escenarios estándar, puede ver que cuando el precio baja, la energía renovable puede convertirse en una parte significativamente mayor de la generación de electricidad de EE. UU. Cuando eso sucede, también hay muchas oportunidades para un mayor despliegue de tecnologías de almacenamiento.
En el futuro, ¿cómo continuará mejorando el ATB?
El DOE recientemente hizo una selección descendente de lo que creen que es la próxima generación de tecnologías CSP como parte de su programa Gen3, por lo que en el futuro nos gustaría verlos capturados en el ATB con la misma fidelidad de modelado que las tecnologías actuales. .
También nos gustaría seguir observando el mercado de almacenamiento fotovoltaico más batería y cómo esos sistemas están diseñados y operados para reflejarlos con precisión en el ATB.
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