I Harneisio Arloesedd Mewn Ynni Adnewyddadwy, Gwneud Y Grid yn Fwy Hyblyg

Roedd diwrnod olaf Ebrill eleni yn ddiwrnod gwanwyn arferol yng Nghaliffornia. Roedd yr haul yn gwenu, y gwynt yn chwythu a dŵr tawdd y gwanwyn yn llifo. Gydag amodau'n ddelfrydol ar gyfer ynni'r haul, gwynt ac ynni dŵr, cyflawnodd y wladwriaeth y cyntaf nodedig mewn ynni: Am tua awr, darparwyd ynni adnewyddadwy 100% o drydan California a chipolwg brawychus ar ddyfodol sero net.

Er mor bwysig oedd y garreg filltir honno, mae gan y wladwriaeth ffordd bell i fynd eto cyn bod ganddi ddigon o gapasiti i bweru ei grid yn barhaus heb garbon. Mae ffynonellau newydd o ynni adnewyddadwy yn ymddangos drwy'r amser, o eryr solar i ffermydd solar, ac yn y pen draw efallai hyd yn oed ffyrdd solar. Er mwyn i'r arloesiadau ffotofoltäig hyn gael yr effaith fwyaf - trosi golau yn drydan di-allyriadau - mae angen i ni adeiladu grid a all sicrhau pŵer dibynadwy a chyson wrth iddo ymgorffori'r technolegau hyn.

“Mae angen ffynonellau newydd o ynni adnewyddadwy arnom i ddod i’r amlwg yn barhaus, ond mae sicrhau dibynadwyedd grid yn hanfodol i harneisio eu haddewid. Y tensiwn hwn rhwng arloesedd a dibynadwyedd yw her sylfaenol y trawsnewid carbon.” - Takajiro Ishikawa, Llywydd a Phrif Swyddog Gweithredol Mitsubishi Heavy Industries America

Grid mwy hyblyg

Mae ychwanegu mwy o ynni gwynt a solar i'r grid yn hanfodol i'r newid i ffwrdd o garbon. Ond oherwydd nad yw’r ffynonellau hynny’n gyson – mae’r haul a’r gwynt, yn ôl eu natur, yn ysbeidiol—mae’n anochel y bydd adegau pan fydd cynhyrchu ynni’r haul a gwynt yn brin o’r galw. Mae'r amrywioldeb hwn yn cymhlethu cyflenwad pŵer ar grid y mae'n rhaid iddo gydbwyso'r ynni a gynhyrchir â'r ynni a ddefnyddir eiliad wrth eiliad heb ymyrraeth.

Fel y mae Takajiro Ishikawa, Llywydd a Phrif Swyddog Gweithredol Mitsubishi Heavy Industries America, yn nodi, “Mae angen ffynonellau newydd o ynni adnewyddadwy arnom i ddod i'r amlwg yn barhaus, ond mae sicrhau dibynadwyedd grid yn hanfodol i harneisio eu haddewid. Y tensiwn hwn rhwng arloesedd a dibynadwyedd yw her sylfaenol y trawsnewid carbon.”

Pan fydd y galw am drydan yn codi, mae angen i gwmnïau pŵer y gallu i gynyddu cyflenwad yn ddi-oed; y dewis arall yw brownouts a llewyg. Yn ymarferol, rhaid i ddarparwyr pŵer gynnal y gallu i gynhyrchu mwy o drydan nag a ddefnyddir ar adeg benodol. Ac eto, mae angen iddynt danio'r capasiti hwnnw yn strategol ac yn hyblyg, oherwydd pan fydd cynhyrchiant yn fwy na'r galw, mae angen i gwmnïau pŵer gael gwared ar y llwyth gormodol i gadw'r grid yn sefydlog. Er enghraifft, ar y diwrnod ym mis Ebrill pan ddarparodd California 100% o'r pŵer sydd ei angen trwy ddefnyddio ffynonellau adnewyddadwy, daeth y wladwriaeth i ben yn gwerthu gormod o electronau i gyflenwyr trydan eraill.

Po fwyaf y caiff ynni adnewyddadwy ei gyflwyno i'r grid, y mwyaf yw'r risg o ysbeidiol a'r mwyaf brys fydd cydbwyso llwythi yn gyflym ac yn ddi-dor. Mae'r esblygiad hwn o'r grid yn creu her i gynhyrchwyr. Mae llawer o'r seilwaith cynhyrchu pŵer presennol yn gofyn am ormod o amser cychwyn busnes i'w anfon yn gyflym.

“Mae cydbwyso llai o allyriadau a dibynadwyedd yn allweddol i hybu ffyniant wrth ailddyfeisio’r grid ar gyfer dyfodol ynni glân.” - Raul Pereda, Llywydd a Phrif Swyddog Gweithredol Mitsubishi Power Aero

Un ateb yw tyrbinau nwy aero-deilliadol. Gallant gynhyrchu pŵer yn ôl y galw heb fawr o amser cychwyn a'r hyblygrwydd wedyn i gynyddu ac i lawr yn gyflym, sy'n helpu i baru cyflenwad â galw yn barhaus. Mae hyn yn galluogi gweithredwyr grid i ychwanegu mwy o ynni adnewyddadwy i'w gridiau heb aberthu dibynadwyedd. Mae'r gweithfeydd brig hyn yn barod pan fo angen i bweru'n gyflym a llenwi bylchau rhwng y galw a chynhyrchu o ffynonellau eraill. Yn fwy na hynny, gall y tyrbinau hyn redeg ar ystod gynyddol o danwydd, megis nwy naturiol, LNG, propan ac yn fuan cyfuniad o nwy hydrogen-naturiol, gan eu galluogi i esblygu tuag at atebion carbon isel a di-garbon.

“Mae cydbwyso llai o allyriadau a dibynadwyedd yn allweddol i hyrwyddo ffyniant wrth ailddyfeisio’r grid ar gyfer dyfodol ynni glân,” meddai Raul Pereda, Llywydd a Phrif Swyddog Gweithredol Mitsubishi Power Aero, darparwr blaenllaw datrysiadau pŵer byd-eang sy’n cael eu hysgogi gan dyrbinau nwy aero-deilliadol.

Chwilio am ennill-ennill

Bydd grid cynyddol hyblyg yn agor cyfleoedd i fanteisio ar y cyfoeth o arloesi sydd gennym heddiw mewn ynni adnewyddadwy. Er enghraifft, Prosiect Nexus, sy'n torri tir newydd y cwymp hwn, yn darparu prawf cysyniad ar gyfer gweithredu paneli solar dros y camlesi sy'n symud dŵr ledled California.

Dyma'r prosiect cyntaf o'i fath yn yr Unol Daleithiau, ond mae'r cysyniad wedi bod yn ennill momentwm yn hinsawdd boeth, sych yr India wledig. A diweddar astudio Canfuwyd y gallai gosod paneli solar dros 4,000 milltir o gamlesi California atal 63 biliwn galwyn o ddŵr rhag anweddu bob blwyddyn tra hefyd yn cyflenwi 13 gigawat o drydan - tua hanner yr hyn sydd ei angen ar y wladwriaeth i gyflawni ei nodau ynni adnewyddadwy.

Atebion agrivoltaic, sy'n gosod gosodiadau solar ar dir fferm, yn cynnig senarios lle mae pawb ar eu hennill. Mae'r paneli'n darparu microhinsoddau da ar gyfer cnydau sy'n caru cysgod yn ogystal â phorthiant i ddefaid, sydd yn ei dro yn cadw'r glaswellt a'r chwyn yn cael eu tocio heb yr angen i losgi tanwydd ffosil.

Mae'r trawsnewid ynni yn gofyn am lawer o atebion o'r fath. Yn ein byd cynyddol drydanol, rhaid iddynt weithio ar y cyd i ddarparu trydan glân a dibynadwy bob awr o'r dydd. I wneud California's Ebrill 30^th carreg filltir yn realiti bob dydd, rhaid inni weithredu gyda chreadigedd, brys a rhagwelediad i ddiwallu anghenion ynni heddiw tra'n adeiladu system ynni hyblyg, gwydn yfory.

CYNNWYS CYSYLLTIEDIG

Cyfarfod â Generation Green, Peirianwyr Sy'n Helpu i Ddatgarboneiddio Ynni a Diwydiant [Fideo]

Cyngor i Beirianwyr Ifanc: Cymhwyso Eich Dychymyg

Y Gwahaniaeth Sylweddol Rhwng Cynhesu Byd-eang o 1.5°C A 2.0°C