Τροφοδοσία Γκάνα: Η USAID & η NREL αναπτύσσουν το 1ο υδροηλιακό εργοστάσιο στη Δυτική Αφρική

2
Τροφοδοσία Γκάνα: Η USAID & η NREL αναπτύσσουν το 1ο υδροηλιακό εργοστάσιο στη Δυτική Αφρική

Αεροφωτογραφία ηλιακού φωτοβολταϊκού σταθμού ισχύος 50 MW, με 200 επιπλέον MW υπό ανάπτυξη. Φωτογραφία ευγενική προσφορά του BPA.

Η πρώτη υδροηλιακή μονάδα της Δυτικής Αφρικής εγκαταστάθηκε στην Γκάνα τον Ιανουάριο, με τεχνική υποστήριξη από τον Οργανισμό Διεθνούς Ανάπτυξης των Ηνωμένων Πολιτειών (USAID) και το Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (NREL) του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ. Μόλις τεθεί σε λειτουργία η πλήρης χωρητικότητά του, αυτή η υδροηλιακή μονάδα θα βάλει τη Γκάνα σε καλό δρόμο για να μειώσει τις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου στον τομέα της ενέργειας κατά 235.000 τόνους ετησίως.

Καθώς η ζήτηση ενέργειας αυξάνεται στην Γκάνα, η κυβέρνησή της επιδιώκει να διαφοροποιήσει το ενεργειακό μείγμα της χώρας και να βρει καινοτόμους τρόπους για την ενσωμάτωση της μεταβλητής ανανεώσιμης ενέργειας (VRE) στο εθνικό της δίκτυο —ιδίως αιολική και ηλιακή— για να φτάσει στο στόχοι εκπομπών, απομάκρυνση από τα ορυκτά καύσιμα, συμπλήρωση υδροηλεκτρικών πόρων κατά τις περιόδους ξηρασίας και χαμηλότερο ενεργειακό κόστος.

Ο David Corbus, NREL, και ο Peter Acheampong, BPA, επισκέπτονται την Πανεπιστημιούπολη Flatirons του NREL. Φωτογραφία του David Corbus.

Για την υποστήριξη αυτής της προσπάθειας, το 2017 η Σύμπραξη USAID–NREL διευκόλυνε συζητήσεις με την Bui Power Authority (BPA) της Γκάνας σε ένα εργαστήριο που φιλοξενήθηκε από το NREL, επικεντρώθηκε σε προηγμένες δυνατότητες φωτοβολταϊκών (PV) εγκαταστάσεων, ενσωμάτωση ηλιακού και αιολικού δικτύου και βέλτιστες πρακτικές για την ενσωμάτωση VRE μικρής κλίμακας και χρηστικής κλίμακας στο δίκτυο της Γκάνας. Μετά το εργαστήριο, η BPA κάλεσε την ομάδα NREL να παράσχει πρόσθετη τεχνική βοήθεια για την υποστήριξη της BPA με την προσθήκη ενέργειας από ηλιακά φωτοβολταϊκά σε ένα υπάρχον υδροηλεκτρικό φράγμα 400 μεγαβάτ (MW) για τη μείωση των αερίων του θερμοκηπίου, την αύξηση της υδροηλεκτρικής ενέργειας και την παροχή ενεργειακής ποικιλομορφίας.

Με βάση αυτές τις συζητήσεις, η USAID Power Africa West Africa Energy Program (WAEP) και η NREL συνεργάστηκαν με την BPA για να θέσουν σε λειτουργία τα πρώτα 50 MW φωτοβολταϊκών εντός της υπάρχουσας τοποθεσίας του υδροηλεκτρικού φράγματος Bui Generating Station το 2021, με σχέδια για αύξηση της ισχύος Φ/Β στα 250 MW. Προγραμματισμένη να ολοκληρωθεί μέχρι τα τέλη του 2022, το εργοστάσιο θα περιέχει επίσης ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας 20 MW-ωρών και χειριστήρια, τα οποία η ομάδα NREL πρότεινε ώστε η μονάδα να μπορεί να πληροί τους υπάρχοντες κώδικες δικτύου για ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, να διαχειρίζεται τη μεταβλητότητα της ηλιακής ενέργειας και αύξηση της αξιοπιστίας του τομέα ηλεκτρικής ενέργειας της χώρας.

Αυτή η νέα χωρητικότητα θα παρέχει αρκετή ενέργεια για την τροφοδοσία περίπου 200.000 νοικοκυριών και θα επιτρέψει στην BPA να αποκτήσει πολύτιμη εμπειρία στην ανάπτυξη περισσότερων έργων ηλιακής ενέργειας.

«Η παγκόσμια πρόκληση της κλιματικής αλλαγής, καθώς και η ανάγκη διασφάλισης του ενεργειακού εφοδιασμού, καθιστά την ανάπτυξη του υδροηλιακού σταθμού πολύ σημαντική για την Γκάνα και τη Δυτική Αφρική», δήλωσε ο Peter Acheampong, αναπληρωτής διευθυντής ανανεώσιμων πηγών ενέργειας της BPA, ο οποίος συνεργάστηκε στενά με την ομάδα NREL–WAEP.

Κατασκευή Φ/Β εγκατάστασης

Από το 2017, η ομάδα NREL-WAEP φιλοξένησε εργαστήρια, παρείχε τεχνική ανάλυση, επανεξέτασε μελέτες επιπτώσεων και ευστάθειας στο δίκτυο για το εργοστάσιο, μοντελοποίησε τη ροή ισχύος για παροδικά συμβάντα και αξιολόγησε τα σχέδια των εγκαταστάσεων για να διασφαλίσει τη συμμόρφωση με τους νέους κώδικες δικτύου της Γκάνας για το VRE. Προσέφεραν επίσης καθοδήγηση σχετικά με Φ/Β κλίμακας κοινής ωφέλειας και συνεργάστηκαν στενά με ενδιαφερόμενους φορείς και ομάδες της βιομηχανίας στην Γκάνα για να επανεξετάσουν τις βέλτιστες πρακτικές με τη λειτουργία αυτής της μεγάλης κλίμακας μονάδας VRE. Εκτός από τη συνεργασία με την BPA και την Volta River Authority (VRA, μια άλλη αρχή ενέργειας της Γκάνα), η ομάδα NREL-WAEP συνεργάστηκε με φορείς του κλάδου, συμπεριλαμβανομένων των επιχειρήσεων κοινής ωφελείας διανομής, των επιχειρήσεων μεταφοράς και των ανεξάρτητων παραγωγών ενέργειας, για τη διεξαγωγή αναλυτικών μελετών και εκτιμήσεων επιπτώσεων πέρα ​​από το ηλιακό έργο Bui.

Οι τεχνικοί της BPA και οι χειριστές του θαλάμου ελέγχου παρακολουθούν την έξοδο του νέου φωτοβολταϊκού συστήματος. Φωτογραφία από τον David Corbus, NREL

Η προσθήκη φωτοβολταϊκών στο υδροηλεκτρικό εργοστάσιο επιτρέπει στην BPA να εξισορροπεί τη μεταβλητή παραγωγή ηλιακής ενέργειας αυξάνοντας ή μειώνοντας ταυτόχρονα την παραγωγή υδροηλεκτρικής ενέργειας σε πραγματικό χρόνο για να διατηρήσει μια σταθερή παροχή ενέργειας για την κάλυψη της ζήτησης, συμπεριλαμβανομένης της προσθήκης νέων ελέγχων και δυνατοτήτων για αποτελεσματική διαχείριση παραγωγή. Η NREL συνεργάστηκε στενά με τον διαχειριστή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας της BPA για την παροχή εις βάθος ανάλυσης των επιπτώσεων μιας τέτοιας λειτουργίας υβριδικών υδροηλεκτρικών φωτοβολταϊκών και των θεσμικών, λειτουργικών και αλλαγών υλικού που απαιτούνται για να διασφαλιστεί ότι το προτεινόμενο σύστημα μπορεί να λειτουργεί με υβριδικό τρόπο, διατηρώντας παράλληλα τη σταθερότητα του συστήματος και αξιοπιστία. Παράλληλα, η NREL συνεργάστηκε με την Ghana Grid Company Limited, τον διαχειριστή συστήματος και τον ιδιοκτήτη περιουσιακών στοιχείων μεταφοράς, για να κατανοήσει καλύτερα τις πιθανές λειτουργικές επιπτώσεις της διασύνδεσης του υβριδικού συστήματος της BPA.

«Τους εξοπλίζουμε με όλα τα εργαλεία και τα μαθήματα που μάθαμε στις Ηνωμένες Πολιτείες σχετικά με την ενσωμάτωση VRE και, σε ορισμένες περιπτώσεις, τους βοηθάμε να αποφύγουν ορισμένες από τις προκλήσεις που αντιμετωπίσαμε με την πιο πρόσφατη τεχνολογία και πρότυπα. Η ύπαρξη αυτού του τύπου συνεργασίας είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος για τον εξορθολογισμό της διαδικασίας ενσωμάτωσης προηγμένων τεχνολογιών», δήλωσε ο David Corbus, επικεφαλής της Wind Grid Integration Lead της NREL και μέλος της ομάδας NREL-WAEP που υποστηρίζει το ηλιακό έργο της Γκάνας.

Αυτό το έργο αντιπροσωπεύει μια σημαντική πρόοδο στις προσπάθειες της Δυτικής Αφρικής να ενσωματώσει μεγαλύτερα μερίδια ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο περιφερειακό ενεργειακό της μείγμα. Όπως δήλωσε ο πρόεδρος της Γκάνας Nana Akufo-Addo σε μια ομιλία που διαβάστηκε εκ μέρους του, «Αυτό δείχνει περαιτέρω τη δέσμευση της κυβέρνησής μου να τηρήσει την υπόσχεση να αυξήσει το συστατικό ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο ενεργειακό μας μείγμα στο 10 τοις εκατό έως το 2030».

Τα πρώτα 50 MW του σταθμού παράγουν ενέργεια στο εθνικό δίκτυο κατά τη διάρκεια της ημέρας, με το 1 MW του εγκατεστημένου συστήματος να αποτελείται από πλωτά ηλιακά φωτοβολταϊκά. Συνολικά, η υδροηλιακή υβριδική εγκατάσταση επιτρέπει στην Γκάνα να εκμεταλλευτεί τους τεράστιους ηλιακούς πόρους της, να καταπολεμήσει τα χαμηλά επίπεδα νερού κατά τη διάρκεια της ξηρής περιόδου και να παρέχει στους χειριστές του δικτύου μεγαλύτερη ευελιξία για τη λειτουργία του υδροηλεκτρικού σταθμού τη νύχτα.

Εξερευνώντας το Rooftop Solar

Παράλληλα με τη μεγάλης κλίμακας εγκατάσταση φωτοβολταϊκών, η ομάδα NREL–WAEP υποστηρίζει επίσης την ανάπτυξη αποκεντρωμένων φωτοβολταϊκών στην Γκάνα, δίνοντας τη δυνατότητα στους καταναλωτές να αξιοποιήσουν την εξοικονόμηση ηλιακής ενέργειας στον τελευταίο όροφο. Η ομάδα παρέχει στις εταιρείες διανομής ηλεκτρικής ενέργειας τα εργαλεία που χρειάζονται για να κατανοήσουν και να σχεδιάσουν τα κατανεμημένα Φ/Β, να αναγνωρίσουν τον οικονομικό αντίκτυπο για τις επιχειρήσεις κοινής ωφελείας και τους καταναλωτές σε διαφορετικά σενάρια και να αξιολογήσουν γρήγορα τα οφέλη και τις προκλήσεις της ανάλυσης φιλοξενίας χωρητικότητας και των νέων ηλιακών εγκαταστάσεων πελατών.

«Δουλέψαμε με την Electricity Company of Ghana και την Northern Electricity Distribution Company, όπου τους μεταφέραμε λογισμικό ανοιχτού κώδικα και τους παραχωρήσαμε εκπαίδευση, ανάπτυξη ικανοτήτων και εργαστήρια με μηχανικούς κοινής ωφέλειας, όπου αξιολογήσαμε σχέδια και εξετάσαμε μελέτες για ολοκληρωμένα κατανεμημένα φωτοβολταϊκά », είπε ο Corbus σχετικά με τη συνεισφορά της ομάδας στον προγραμματισμό των φωτοβολταϊκών πίσω από το μέτρο της Γκάνα.

Μέρος της εκπαίδευσης περιελάμβανε την ολοκλήρωση της ανάλυσης επιπτώσεων των εσόδων κοινής ωφέλειας και της εκπαίδευσης ανάπτυξης εργαλείων, η οποία αξιολογεί πώς τα Φ/Β επηρεάζουν τα μοντέλα κατασκευής, τις ταμειακές ροές και τα έσοδα. Η ομάδα συνεργάζεται επίσης με τη Ρυθμιστική Επιτροπή Δημοσίων Υπηρεσιών και την Επιτροπή Ενέργειας της Γκάνα για να διευκρινίσει τα αποτελέσματα, να απαντήσει σε ερωτήσεις και προκλήσεις για τον κατανεμημένο σχεδιασμό ΦΒ και να μεταφράσει τα αποτελέσματα της ανάλυσης σε πολιτική.

Το Φ/Β σύστημα της Γκάνας θα ελέγχεται μαζί με ένα σύστημα μπαταριών 10 MW και θα συντονιστεί με το υδροηλεκτρικό σύστημα 400 MW. Φωτογραφία από τον David Corbus, NREL.

Ο δρόμος μπροστά

Το έργο Bui Hydro-Solar Hybrid είναι ένα ιστορικό άλμα προς ένα πιο βιώσιμο μέλλον για την Γκάνα και τη Δυτική Αφρική, ανοίγοντας το δρόμο για περισσότερες τεχνολογίες ανανεώσιμων πηγών ενέργειας σε όλη την ήπειρο, χρησιμεύοντας ως μοντέλο για μελλοντικές υβριδικές εγκαταστάσεις και δείχνοντας πώς μπορεί να επιταχυνθεί η συνεργασία μεταξύ των υπηρεσιών αποτελέσματα του προγράμματος και να επιτρέψουν μελλοντικές συνεργασίες.

«Μέσω μιας κοινωνικής ώθησης προς την αειφόρο καθαρή ενέργεια, ελπίζω ότι συνολικά το 60% ή περισσότερο ρεύμα που παρέχεται στο εθνικό δίκτυο προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Αν και μπορεί να βρίσκεται σε υψηλότερη πλευρά, καθώς η Γκάνα είναι μια αναπτυσσόμενη χώρα και μπορεί να περιοριζόμαστε σε ορισμένους ανεξέλεγκτους παράγοντες, με τη σωστή νοοτροπία, μπορούμε να πιέσουμε για να γίνει αυτό το όνειρο ή η ελπίδα πραγματικότητα», δήλωσε ο Acheampong.

Αλλά υπάρχει πολύς δρόμος μπροστά: πάνω από το ήμισυ της Υποσαχάριας Αφρικής εξακολουθεί να στερείται πρόσβασης σε ηλεκτρική ενέργεια. Η ομάδα NREL–WAEP συνεχίζει το έργο της για να φέρει καθαρή, προσβάσιμη και οικονομικά προσιτή ενέργεια στην περιοχή, ξεπερνώντας διαπολιτισμικά και γεωγραφικά εμπόδια για την επίλυση αμοιβαίων στόχων ανάπτυξης και την παροχή καινοτόμων και αξιόπιστων ενεργειακών λύσεων.

Μάθετε περισσότερα για το Σύμπραξη USAID-NRELρίξτε μια ματιά στο USAID Πρόγραμμα Power Africaή διαβάστε για το πώς WAEP της USAID παρέχει αξιόπιστη και οικονομικά προσιτή ηλεκτρική ενέργεια συνδεδεμένη με το δίκτυο στη Δυτική Αφρική.

Της Έμιλυ Κλος. Άρθρο ευγενική προσφορά του Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (NREL) του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ (DOE).


 

Εκτιμάτε την πρωτοτυπία και την κάλυψη ειδήσεων καθαρής τεχνολογίας της CleanTechnica; Εξετάστε το ενδεχόμενο να γίνετε Μέλος, Υποστηρικτής, Τεχνικός ή Πρεσβευτής της CleanTechnica — ή προστάτης στο Πατρέων.


 

Έχετε μια συμβουλή για την CleanTechnica, θέλετε να διαφημιστείτε ή θέλετε να προτείνετε έναν επισκέπτη για το podcast CleanTech Talk; Επικοινωνήστε μαζί μας εδώ.

Διαφήμιση




Schreibe einen Kommentar