Quelle: .energy.gov
Elektrische Übertragungsnetzbetreiber sind für den regionalen oder nationalen Transport der Energie von ihrer Quelle zu den Kunden verantwortlich. Bevor die Energie von der Quelle an das Stromnetz angeschlossen wird, führen die Betreiber eine Reihe von Auswirkungsstudien durch, um festzustellen, welche neuen Übertragungsausrüstungen oder Upgrades möglicherweise erforderlich sind.
Die Projektlisten in diesem Prozess werden als „Verbindungswarteschlangen“ bezeichnet. Der Eintritt in eine Verbindungswarteschlange ist nur einer von vielen Schritten im Entwicklungsprozess erneuerbarer Energien. Projektentwickler müssen auch Vereinbarungen mit Landbesitzern und Gemeinden, Stromkäufern, Ausrüstungslieferanten und Finanziers haben und müssen möglicherweise ihre lokale Übertragungsnetzinfrastruktur verbessern.
Derzeit suchen mehr als 1.300 Gigawatt (GW) Solar-, Wind- und Batteriekapazität nach einer Netzverbindung, aber diese Projekte sind mit langen Wartezeiten und in vielen Fällen mit hohen Kosten für die Aufrüstung und den Anschluss an das Netz verbunden.
Erneuerbare Energiequellen beim Anschluss an das Netz unterstützen
Das US-Energieministerium (DOE) hat sich mit Forschungsteams des Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), des Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) und des National Renewable Energy Laboratory (NREL) zusammengetan, um eine neue Initiative zu starten – das Interconnection Innovation e- Xchange (i2X). Diese Initiative soll dazu beitragen, saubere Energieressourcen an das Netz anzuschließen, wodurch die allgemeine Netzzuverlässigkeit verbessert und der Marktwettbewerb, die Übertragung und der Zugang zur Verteilung verbessert werden.
Das i2X-Programm bringt Partner zusammen, um Lösungen für eine schnellere, einfachere und gerechtere Verbindung sauberer Energieressourcen zu entwickeln und gleichzeitig die Zuverlässigkeit, Sicherheit und Widerstandsfähigkeit des Stromnetzes zu verbessern. Dies wird durch eine Stakeholder-Engagement-Plattform, bessere Daten und Analysen, die Entwicklung einer Roadmap und technische Unterstützung erreicht.
Das i2X-Programm zielt darauf ab:
Lösen Sie Kernprobleme im Zusammenhang mit der Netzverbindung, wie z. B. Datenmangel, Mangel an qualifizierten Arbeitskräften und administrative Hindernisse, die zu ineffizienten Anschlussverfahren führen
Bieten Sie Partnern technische Unterstützung bei der Entwicklung von Lösungen für spezifische regionale, staatliche und lokale Verbindungsprobleme, helfen Sie dabei, mehr saubere Energie an das Netz anzuschließen und die Kosten für Verbraucher und Familien zu senken
- Die durch die Vernetzung verursachten Ungerechtigkeiten in Übereinstimmung mit der Justice40-Initiative der Biden-Regierung angehen.
Der Interconnection Innovation e-Xchange (i2X) bringt verschiedene Interessengruppen zusammen, die an der Verbindung von Solarenergie, Windenergie und Energiespeicherressourcen beteiligt sind, um Peer-Learning und Wissensaustausch zu erleichtern und neue Ideen und Fähigkeiten für die Verbindung zu inspirieren.
Die zunehmende Menge an Energiekapazität, die nach Übertragungsverbindung sucht
Die Gesamtenergiekapazität, die eine Übertragungsverbindung sucht, hat in den letzten zehn Jahren dramatisch zugenommen und erreichte Ende 2021 mit rund 1,4 Terawatt (TW) einen Höchststand, was größer ist als die derzeitige US-Erzeugungskapazität von 1,2 TW und ein ganzes Terawatt höher als die Warteschlange in 2010.
"Das schiere Volumen an sauberer Energiekapazität in den Warteschlangen ist bemerkenswert", sagte Joseph Rand, Senior Scientific Engineering Associate bei Berkeley Lab. "Es deutet darauf hin, dass ein riesiger Wandel im Gange ist, bei dem Solarenergie und Speicher eine führende Rolle einnehmen."
Ende 2021 entfiel der größte Anteil der Erzeugungskapazität in den Warteschlangen auf Solarenergie (676 GW), aber auch erhebliche Windkapazitäten (247 GW) wurden für die Zusammenschaltung beantragt. Die Menge an Offshore-Windkapazität in den Warteschlangen (77 GW) entspricht mehr als dem Doppelten des Ziels der Biden-Regierung von 30 GW, die bis 2030 installiert werden sollen, obwohl diese vorgeschlagenen Offshore-Windprojekte aufgrund des Mangels an vorhandener Infrastruktur mit Verbindungsproblemen konfrontiert sein könnten. Das Interesse der Entwickler an Stromspeichern ist in den letzten Jahren explodiert, wobei sich die Kapazität in den Warteschlangen in nur einem Jahr auf bis zu 427 GW verdoppelt hat.
Rand weist darauf hin, dass die Menge an Solar-, Wind- und Speicheranlagen, die heute in der Warteschlange stehen, ungefähr der gleichen Menge entspricht, die benötigt wird, um bis 2030 80 Prozent des US-Stroms aus CO2-freien Ressourcen zu erreichen. Präsident Biden hat sich ehrgeizige Ziele gesetzt, um eine CO2-Verschmutzung zu schaffen -freier Stromsektor bis 2035 und eine Netto-Null-Emissions-Wirtschaft bis spätestens 2050 zur Bekämpfung des Klimawandels.
„Die Trends in diesen Verbindungswarteschlangen deuten darauf hin, dass die Entwickler bestrebt sind, dieses Ziel zu erreichen, obwohl sie möglicherweise mit einigem Gegenwind konfrontiert sind“, sagte Rand.
Dies gilt auch für Erneuerbare-Projekte, die an lokale Verteilnetze angeschlossen sind.
"Das National Renewable Energy Laboratory hat festgestellt, dass die dezentrale Windenergieerzeugung hinter dem Zähler im Jahr 2035 eine Kapazität von über 1.400 Gigawatt bereitstellen könnte, wenn die Standort- und Verbindungsanforderungen vereinfacht werden", sagte Dr. Robert Wills, Vorstandsmitglied bei Distributed Wind Energy Verband Dezentrale Windenergieanlagen hinter dem Zähler werden auf der Kundenseite an das Netz angeschlossen und erzeugen Strom, der von Haushalten oder Gebäuden vor Ort genutzt wird. „Gegenwärtig stehen Installateure von verteilten Windenergien vielen Hindernissen bei der Installation gegenüber und haben keinen Rückgriff oder Lösungsweg, wenn sie mit Verbindungsproblemen konfrontiert werden. Die Distributed Wind Energy Association sieht das i2X-Programm als einen positiven Weg, um in diesem sehr wichtigen Sektor sauberer Energie voranzukommen. "
Wachsende Herausforderungen unterstreichen die Notwendigkeit, Prozesse zu verbessern
Die derzeitigen Kosten und Verfahren für den Anschluss an das Stromnetz können die rasche Zunahme von Projekten für saubere Energie nicht bewältigen, was zu langen Verbindungswartezeiten, vielen Projekten, die vor Abschluss aus der Verbindungswarteschlange zurückgezogen werden, und Unsicherheit für Projektentwickler führt.
Und mit den Investitionen in saubere Energie sowohl im überparteilichen Infrastrukturgesetz als auch im Inflationsminderungsgesetz werden noch mehr saubere Energiequellen in die Warteschlange für die Netzintegration aufgenommen.
Abhebungsraten und Wartezeiten in den Warteschlangen deuten auf wachsende Herausforderungen bei der Zusammenschaltung und Übertragung hin und unterstreichen die Notwendigkeit, institutionelle Prozesse zu verbessern. Im Juli 2021 veröffentlichte die Federal Energy Regulatory Commission (FERC) eine Advanced Notice of Proposed Rulemaking, um viele dieser Probleme zu untersuchen und anzugehen, gefolgt von einer Notice of Proposed Rulemaking (NOPR) mit Schwerpunkt auf der Übertragungsplanung im April 2022 und einem zweiten NOPR mit Schwerpunkt über Reformen des Generatorverbunds im Juni 2022.
In Zusammenarbeit mit teilnehmenden i2X-Organisationen werden Experten der DOE-Büros für Windenergie- und Solarenergietechnologien, PNNL, NREL und LBNL einen 5--Jahresplan entwickeln, der Ziele festlegt und Forschungslücken und Erfolgsmaßstäbe identifiziert.
Diese Bemühungen sollen das FERC-NOPR-Verfahren und die Bemühungen der National Association of Regulatory Utility Commissioners zur Information und Unterstützung staatlicher Regulierungsbehörden informieren und ergänzen.
„Wir haben das Potenzial, das Ziel der Biden-Harris-Administration eines kohlenstofffreien Stromnetzes bis 2035 zu erreichen, wenn wir unsere vorhandenen erneuerbaren Energieressourcen strategisch nutzen“, sagte Rand. "Die Unterstützung durch das überparteiliche Infrastrukturgesetz und das Inflationsminderungsgesetz, kombiniert mit den ehrgeizigen Zielen der i2X-Börse, kann unseren Weg in eine saubere Energiezukunft beschleunigen."
