Gallai cymryd camau yn y DU i storio trydan wella diogelwch ynni a chynyddu’r defnydd o drydan carbon isel. Ar hyn o bryd, mae Cymru’n darparu’r rhan fwyaf o gapasiti o ran storio trydan, gydag un cyfleuster trydan dŵr pwmpio a storio, sef Dinorwig, yn cyfrannu dros hanner holl gapasiti storio y DU o tua 3,000 MW (defnyddir tua 50,000 MW o drydan yn y DU yn ystod oriau brig). Fodd bynnag, mae’r dirwedd yn newid yn gyflym, gyda’r posibilrwydd y bydd hyd at 12,000 MW o gapasiti batri yn cael ei osod erbyn diwedd 2021.
Yr achos dros storio trydan
Gyda’r symudiad tuag at ddatgarboneiddio’r system ynni, mae grid y DU yn fwyfwy ddibynnol ar ynni adnewyddadwy ysbeidiol. Roedd chwarter y trydan a gynhyrchwyd yn y DU yn 2016 yn dod o ffynonellau adnewyddadwy, ac mae Cymru’n anelu at gynhyrchu 70 y cant o’r trydan y mae’n ei ddefnyddio o ffynonellau ynni adnewyddadwy erbyn 2030, ar ôl cyrraedd 40 y cant erbyn diwedd 2016. Daw’r rhan fwyaf o drydan adnewyddadwy naill ai o’r gwynt neu o’r haul, ac mae’r ddwy ffynhonnell hyn yn dibynnu ar y tywydd. O ganlyniad, yn aml nid yw’r oriau brig ar gyfer cynhyrchu trydan yn cyd-fynd â’r oriau brig o ran galw, ond gall storio trydan helpu i oresgyn hyn.
Dangosodd astudiaeth gan Imperial College a’r Ymddiriedolaeth Garbon y gallai storio trydan arbed hyd at £2.4 biliwn y flwyddyn i’r DU erbyn 2030. Mae’n cyflawni hyn mewn sawl ffordd:
- drwy ‘symud’ y trydan a gynhyrchir o’r gwynt a’r haul i gyfnodau brig o ran galw;
- drwy gynyddu cyfanswm capasiti’r grid, sydd ei angen i osgoi toriadau trydan; a
- drwy leihau’r pwysau ar ddiffygion yn y rhwydwaith trosglwyddo, gan atal gwaith uwchraddio costus.
Trydan dŵr pwmpio a storio
Mae trydan dŵr pwmpio a storio yn gweithredu drwy bwmpio dŵr rhwng dau gorff o ddŵr. Dros nos, caiff dŵr ei bwmpio i fyny llethr gan ddefnyddio trydan rhad i yrru’r pympiau. Wedyn, yn ystod cyfnodau o alw brig, caiff y dŵr redeg yn ôl i lawr drwy dyrbinau i gynhyrchu trydan. Fel arfer, mae cynlluniau o’r fath yn gweithredu yn ôl cyfradd effeithlonrwydd rhwng 70 y cant ac 80 y cant, ond mae angen daearyddiaeth benodol arnynt sy’n caniatáu i gyfaint mawr o ddŵr gael ei drosglwyddo.
Ar hyn o bryd, mae’r cynlluniau hyn yn darparu dros 90 y cant o gapasiti’r DU ar gyfer storio trydan. Dinorwig (1,800 MW) a Ffestiniog (360 MW) yng Nghymru sy’n darparu’r rhan fwyaf o’r capasiti o 2,800 MW yn y DU. Adeiladwyd y ddau gyfleuster hyn at ddibenion cyflenwad cyflym wrth gefn i ateb galw brys am drydan yn y tymor byr. O ganlyniad, gallant ymateb yn gyflym iawn (gall Dinorwig fynd o 0 i 1,300 MW o fewn 12 eiliad).
Delwedd o Geograph gan Terry Hughes wedi’i thrwyddedu i’w hailddefnyddio o dan Creative Commons.
Disgwylir i waith adeiladu ar gyfleuster 100 MW newydd yng Nglyn Rhonwy ddechrau eleni. Mae cyfleusterau newydd o’r fath, pwerdai hydrodrydanol confensiynol a chyfleusterau wedi’u hehangu hefyd yn yr arfaeth yn yr Alban. Mae hyn yn adlewyrchu’r camau a gymerwyd tuag at gyfleusterau trydan dŵr pwmpio a storio fel ffordd o oresgyn natur ysbeidiol y cyflenwad trydan o ynni adnewyddadwy. Mae sawl lleoliad arall yng Nghymru sydd â thirwedd sy’n addas ar gyfer cynlluniau o’r fath. Mae’r cyfyngiadau sy’n llyffetheirio cynlluniau pellach ar hyn o bryd yn cynnwys y gost gyfalaf uchel ac anawsterau wrth sicrhau caniatâd cynllunio.
Y chwyldro batri
Un dewis amgen yw batri storio ar raddfa grid (PDF, 801 KB). Mae’r dechnoleg hon yn fanteisiol oherwydd ei heffeithlonrwydd uwch o ran cylchdro (> 90%), sy’n golygu bod llai o ynni’n cael ei golli yn ystod y broses storio. Mae’r posibilrwydd o ddefnyddio batri ar gyfer storio ynni ar raddfa grid wedi’i yrru gan gostau sy’n gostwng yn gyflym yn sgil datblygu technolegau newydd a nifer gynyddol y cerbydau trydan sy’n cael eu cynhyrchu.
Dim ond 100 MW o gyfleusterau storio batri oedd wedi’u gosod ar grid y DU hyd at fis Tachwedd 2017. Fodd bynnag, disgwylir i nifer o brosiectau eraill ddechrau yn 2018, gan olygu y bydd y farchnad dair gwaith yn fwy o fewn ychydig fisoedd yn unig. Mae GE yn bwriadu adeiladu cyfleuster 41 MW yng Nghanolbarth Lloegr, ac mae Vattenfall yn gosod gwerth 22 MW o fatris yn fferm wynt Pen y Cymoedd. Diben cyd-leoli batris ochr yn ochr â thyrbinau gwynt yw cynnig arbedion sylweddol mewn costau drwy rannu seilwaith o ran trosglwyddo.
Yn ogystal â batri ar raddfa fawr, gellir defnyddio rhwydwaith o fatris i storio trydan ar gyfer y grid. Ar hyn o bryd, mae’n cymryd cyfnod cymharol hir o 20 mlynedd i ad-dalu cost pecynnau batri sydd wedi’u gosod ochr yn ochr â ffermydd solar, sy’n golygu bod yr achos busnes dros y dechnoleg hon yn llai deniadol nag ar gyfer batri ar raddfa grid sydd wedi’i leoli ochr yn ochr â ffermydd gwynt. Fodd bynnag, gyda’r twf cyflym yn y farchnad ar gyfer cerbydau trydan, mae’n bosibl y gellir gwefru o’r cerbyd i’r grid. Byddai hyn yn defnyddio gwefrydd clyfar i ganiatáu defnyddio batris mewn cerbydau trydan fel rhwydwaith storio. Byddai perchnogion cerbydau trydan yn gallu elwa drwy ddefnyddio capasiti sbâr mewn batri i brynu trydan ar adegau o or-gyflenwad a’i werthu yn ystod cyfnodau brig o ran galw.
Hwyluso newid
Daeth astudiaeth gan Imperial College a’r Ymddiriedolaeth Garbon i’r casgliad mai’r ddau brif rwystr i fuddsoddwyr rhag buddsoddi mewn storio trydan oedd fframweithiau’r farchnad a risgiau o ran polisi. Lansiodd Llywodraeth y DU ac Ofgem gynllun ynni craff ym mis Gorffennaf y llynedd.
Diben y cynllun hwn yw cael gwared ar rai o’r rhwystrau, fel gorfod talu ffioedd trosglwyddo ddwywaith. Fodd bynnag, nid arweiniodd rhai polisïau gan Lywodraeth flaenorol y DU, fel y farchnad gapasiti, at y newid a ddymunwyd. O ganlyniad, aeth y mwyafrif o’r cymorthdaliadau cysylltiedig tuag at orsafoedd ynni tanwydd ffosil.
Mae Llywodraeth Cymru yn gyfrifol am benderfyniadau cynllunio ar gyfer gorsafoedd cynhyrchu trydan rhwng 10 a 50 MW fel datblygiadau o arwyddocâd cenedlaethol (gweler erthygl rhif 17 yng Nghyfres Cynllunio y Gwasanaeth Ymchwil). Mae hyn yn debygol o gynnwys y rhan fwyaf o osodiadau batri ar raddfa grid. Ar ôl gweithredu adran 39 o Ddeddf Cymru 2017, bydd hyn yn cynyddu hyd at 350 MW, sy’n golygu y bydd penderfyniadau cynllunio ar gyfer y rhan fwyaf o gynlluniau trydan dŵr pwmpio a storio yn dod o fewn cylch gorchwyl Llywodraeth Cymru. Mae hwn yn newid sylweddol gan fod pryderon ynghylch sicrhau caniatâd cynllunio yn aml yn rhwystr i gynlluniau o’r fath.
Mae’r Gwasanaeth Ymchwil yn cydnabod y gymrodoriaeth seneddol a roddwyd i Robert Abernethy gan Gyngor Ymchwil Peirianneg a’r Gwyddorau Ffisegol, a alluogodd i’r erthygl hon gael ei chwblhau.
Erthygl gan Robert Abernethy, Gwasanaeth Ymchwil Cynulliad Cenedlaethol Cymru
