Vinteren kan udgøre en rampe for en solcellegård for elnettet

Ved at tilføje solfarme i brugsskala i hele staten New York, sommerens elefterspørgsel fra konventionelle kilder kan nogle steder reduceres med op til 9,6 %.

Men Cornell-ingeniører advarer om, at upstate-vintre fortæller en anden historie. Med lavt energibehov omkring middag om vinteren, kombineret med solenergiproduktion, New Yorks elsystem kan stå over for flygtige udsving af "ramping - hvilket er hvordan elsystemoperatører beskriver hurtige stigninger eller fald i efterspørgslen.

"Det er et meget overraskende fund, " sagde seniorforfatter Max Zhang, Cornell lektor ved Cornell's Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering. "Hvornår skal du have maksimal ramping i New York? Det bliver ikke om sommeren, hvor solenergien er højest, og behovene er mere afbalancerede. Det viser sig at være om vinteren."

sagde Zhang, en stipendiat ved Cornell's Atkinson Center for a Sustainable Future:"Når du har flere solskinsdage i træk om vinteren, det forårsager den største ramping på elsystemet i staten New York."

Det nye papir, "Strategisk planlægning for forsyningsskala solcelleudvikling - historiske højdepunkter genbesøgt, " blev offentliggjort 15. maj i Anvendt energi . Ud over Zhang, medforfattere er Cornell ph.d.-kandidaterne Jeff Sward og Jiajun Gu, og Jackson Siff '19.

Energiindustriens rampende dilemma - på grund af spidser i nettobelastningen, som er den samlede elektriske efterspørgsel minus vedvarende elproduktion - skaber en såkaldt "andkurve." Når folk vågner og forbereder sig på dagen, det kræver energi at drive huset – og det bliver morgentoppen. Da solenergi når toppen af ​​produktionen midt på dagen, nettobelastningen halter.

Når folk kommer hjem fra arbejde om aftenen, energibehov skaber en anden top. Dermed, med et højdepunkt, en stor forsinkelse og en anden top, der langsomt aftager om aftenen, den grafiske kurve af nettobelastningen ligner en and.

Ramping gør nettet mindre effektivt, fordi systemoperatører så skal anvende naturgas eller andre kulstofmetoder for at holde trit med efterspørgslen, sagde Sward. "Dette papir kan informere regionale udviklingstendenser og kan føre til forbedring af eltransmission fra upstate til downstate, " han sagde.

"Det stigende rampekrav vil være en udfordring i at forfølge vores mål for vedvarende energi, " sagde Zhang, "men det kan imødekommes med fleksible ressourcer, både på udbuds- og efterspørgselssiden, samt energilagring."

Som en del af papiret, Siff arbejdede med David Kay, senior udvidelsesassistent i udviklingssociologi, med Cornell's Community and Regional Development Institute for at udføre rumlig analyse af New York-statens jordpakker for at identificere steder, hvor solenergifarme i brugsskala kunne fungere bedst.