Tidpunkt och placering av vind- och solenergianläggningar är kritiska faktorer för elleverantörer i Texas som jonglerar sin produktion med andra resurser för att ge ett balanserat energiflöde. Forskare från Rice University har några förslag på hur de kan integrera mycket varierande källor mer effektivt.

Risstudent Joanna Slusarewicz, tillsammans med miljöingenjör Daniel Cohan, utförde en analys av de senaste topparna i produktionen från västra och södra Texas förnybara resurser och föreslog att statens kraftproduktion kan göras mer tillförlitlig genom att justera var och när dessa resurser används.

Deras öppna tillgångspapper publiceras i Förnybar energi:vind, Vatten och sol .

Medan etablerad vind och en växande uppsättning solgeneratorer gav cirka 18 procent av Texas kraft 2017, vettig användning kan hjälpa dessa resurser att slå över sin vikt när kolkraftverk lämnar landskapet, forskarna skrev. (Tre kolanläggningar i Texas har stängt i år och en fjärde stängning förväntas.)

Slusarewicz studerade väderdata från National Renewable Energy Laboratory och register sammanställda av det ideella Electric Reliability Council of Texas (ERCOT) från 2007 till 2013 som spårade vindkraft från västra och södra Texas samt statlig kommersiell solproduktion. Hon bestämde att den mest tillförlitliga kraftproduktionen framöver kommer från kombinationen av sol- och västra Texasvind, men kustvind har också en betydande roll att spela.

Hennes slutsatser visade att medan ERCOT är konservativ i sina uppskattningar av toppgenerering från väst Texas vind både under sommar och vinter, producenter kan få den bästa smaken för sina energiböcker genom att lägga till kustvindproduktion. Södra Texas kustvindar, hon hittade, är mest aktiva när kraft behövs som mest, vid maximal användning under varma sommardagar.

Slusarewicz fann liten skillnad i solenergins högsta bidrag om det kom från paneler som rör sig på två axlar för att mer exakt spåra solen genom dess båge snarare än 1-axliga system som bara spårar öst till väst. Hon fann också att kombinationen av produktionen från vind- och solcellsanläggningar kan öka deras fasta kapacitet, ett mått på mängden ström webbplatserna rimligen kan garantera.

"Ett stort problem med ren energi är att det inte nödvändigtvis är pålitligt, "sa Slusarewicz, en Rice junior. "Sol och vind, av sin natur, kommer inte konsekvent att ge ström när du vet att du behöver det. "

Hon sa att batterier förblir för dyra för att lagra energimängder i Texas för senare användning. "Jag gjorde det här projektet för att se om det finns något sätt, innan vi ens börjar bygga fler vind- och solparker, att fördela sin nuvarande produktion för att dra fördel av klimatskillnader i hela staten, "Sa Slusarewicz.

Cohan sa att Texas erbjuder en unik möjlighet att lära sig att balansera energiresurser på grund av flera faktorer:först, eftersom statens energinät till stor del är fristående, och andra, på grund av dess storlek och klimatintervall.

"ERCOT gör några framåtblickande studier av hur mycket vind och sol de förväntar sig att läggas till nätet och hur många kol eller andra källor som kan gå i pension, men de tittar inte på var de två ligger för att ha de bästa funktionerna, "sa Cohan, docent i civil- och miljöteknik vid Rice.

Han noterade att intressenter i Texas energinät riktade in sig på platser för vindkraft genom en konkurrensutsatt process för förnybar energi, förmedlad av ERCOT.

"Det finns ett arv i Texas för att identifiera de mest vettiga platserna att hitta vindkraft, men det har ännu inte överförts till var solcellsanläggningar bäst bör placeras eller hur man överbryggar några av kustnära vindplatser till västra Texas överföringszoner, "Cohan sa." Först under de senaste åren har solenergi blivit konkurrenskraftigt mot vind. Nu har Texas två starka förnybara alternativ. Det är därför det är dags att titta på att integrera dessa källor så att de kan göra det bättre än de båda kan göra på egen hand. "