211service.com
Poleganie tylko na odnawialnych źródłach energii znacznie zawyża koszty remontów energii
Marek Wilson | Getty
Coraz więcej miast i stanów w USA zaproponowało lub nawet uchwaliło przepisy, które wymagałyby produkcji całej energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna i wiatrowa w ciągu kilkudziesięciu lat.
To może brzmieć jak świetny pomysł. Ale coraz więcej dowodów pokazuje, że tak nie jest.
To coraz bardziej pojawia się że naleganie na w 100% odnawialne źródła – i pogarda dla innych, które nie wytwarzają gazów cieplarnianych, takich jak elektrownie jądrowe i elektrownie na paliwa kopalne z technologią wychwytywania dwutlenku węgla – jest rozrzutnie drogie i niepotrzebnie trudne.
W najnowszym materiale dowodowym badanie opublikowany w Nauka o energii i środowisku ustalili, że sama energia słoneczna i wiatrowa może niezawodnie zaspokoić około 80 procent niedawnego rocznego zapotrzebowania na energię elektryczną w USA, ale potrzebne byłyby ogromne inwestycje w magazynowanie i przesyłanie energii, aby uniknąć poważnych przerw w dostawach energii. Dążenie do zaspokojenia 100 procent popytu za pomocą tych zasobów wymagałoby budowy ogromnej liczby dodatkowych farm wiatrowych i fotowoltaicznych – lub rozbudowy magazynów energii elektrycznej do poziomu, który byłby zaporowo drogi przy obecnych cenach. Albo niektóre z obu.
Podstawowym problemem jest to, że nie zawsze świeci słońce i nie zawsze wieje wiatr. W badaniu przeanalizowano dane godzinowe dotyczące pogody z 36 lat i stwierdzono, że istnieją luki w produkcji energii odnawialnej nawet w skali kontynentalnej.
Poleganie tylko na tych przerywanych źródłach wymagałoby budowy znacznie większej liczby farm słonecznych i wiatrowych w celu wytwarzania nadmiaru energii w szczególnie słonecznych i wietrznych okresach, a także ogromnych systemów magazynowania, które mogą gromadzić energię na godziny, a nawet tygodnie (patrz Nowe rozwiązania dla przedsiębiorców zajmujących się produkcją akumulatorów seryjnych Największy problem czystej energii). Inną możliwością jest zbudowanie dalekobieżnych tras przesyłowych, które mogłyby przesyłać energię elektryczną po całym kraju w momencie, gdy jest potrzebna.
Systemy magazynowania energii są niezwykle drogie w przypadku akumulatorów – i ograniczone geograficznie w przypadku elektrowni pompowych, które wymagają zestawu zbiorników wodnych na różnych wysokościach (patrz: Dlaczego złe rzeczy zdarzają się w przypadku start-upów czystej energii). Linie przesyłowe na duże odległości są również drogie, a ich zatwierdzenie i zbudowanie może zająć dziesięciolecia (patrz Jak dostać się z Wyoming Wind do Kalifornii i zmniejszyć 80% emisji dwutlenku węgla w USA).
Niezawodne osiągnięcie 80% zapotrzebowania przy wykorzystaniu wyłącznie energii wiatrowej i słonecznej wymagałoby albo systemu szybkiej transmisji na terenie Stanów Zjednoczonych, albo 12 godzin magazynowania energii elektrycznej. System pamięci masowej tej wielkości w Stanach Zjednoczonych kosztowałby ponad 2,5 biliona dolarów za system baterii.
Badanie wykazało, że aby zaspokoić wszystkie roczne zapotrzebowanie kraju na energię elektryczną z niezawodnością 99,97 procent, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej musiałyby zbudować 12 godzin przechowywania plus co najmniej dwa razy więcej energii odnawialnej. Lub firmy mogą rozmieścić nieco więcej energii wiatrowej i słonecznej w połączeniu z ponad miesięcznym magazynem.
Przewaga nad odnawialnymi źródłami energii innych czystych opcji, takich jak energia jądrowa lub gaz ziemny z wychwytywaniem dwutlenku węgla, polega na tym, że mogą one zapewnić stałą moc lub, przynajmniej w tym drugim przypadku, mogą szybko zwiększać i zmniejszać, aby zaspokoić zmienny popyt (patrz potencjalny poziom emisji dwutlenku węgla Przechwytywanie Game Changer zbliża się do końca).
Decydenci powinni rozważyć dane i kompromisy, które wynikają z tego typu analizy danych przed przyjęciem zasad lub mandatów dla 100% sieci wiatrowo-słonecznej, powiedział Nathan Lewis, chemik z California Institute of Technology i współautor. badania, w e-mailu.
Mimo to trwa zaciekła debata wśród naukowców na temat zalet dążenia do 100% odnawialnych źródeł energii. Przede wszystkim Mark Jacobson ze Stanford przekonywał, że stany i narody mogą dokonać tej transformacji po przystępnych cenach. Inni badacze krytykowali jego pracę, w szczególności w artykuł opublikowany na początku tego roku w Materiały Narodowej Akademii Nauk . Jacobson następnie wniósł pozew o zniesławienie przeciwko głównemu autorowi i wydawcy, który porzucone w zeszłym tygodniu (patrz Mistrz energii odnawialnej pozywa swoich krytyków naukowych ).