211service.com
Pasitikėjimas vien tik atsinaujinančiais energijos šaltiniais gerokai padidina kapitalinio remonto išlaidas
Markas Wilsonas | Getty
Vis daugiau JAV miestų ir valstijų pasiūlė ar net priėmė teisės aktus, pagal kuriuos per kelis dešimtmečius visa elektros energija būtų pagaminta iš atsinaujinančių energijos šaltinių, pvz., saulės ir vėjo.
Tai gali atrodyti kaip puiki idėja. Tačiau vis daugiau įrodymų rodo, kad taip nėra.
Tai vis labiau pasirodo kad reikalauti naudoti 100 procentų atsinaujinančių šaltinių ir niekinti kitus, kurie neišskiria šiltnamio efektą sukeliančių dujų, pavyzdžiui, branduolinės energijos ir iškastinio kuro jėgainės su anglies surinkimo technologija, yra labai brangu ir be reikalo sudėtinga.
Naujausiame įrodyme – tyrimas paskelbta in Energetika ir aplinkos mokslas nustatė, kad vien saulės ir vėjo energija galėtų patikimai patenkinti apie 80 procentų pastarojo meto JAV elektros energijos poreikio, tačiau norint išvengti didelių elektros energijos tiekimo nutraukimų, reikės didelių investicijų į energijos kaupimą ir perdavimą. Norint patenkinti 100 procentų paklausos šiais ištekliais, reikėtų pastatyti daugybę papildomų vėjo ir saulės elektrinių arba išplėsti elektros saugojimą tiek, kad tai būtų pernelyg brangu dabartinėmis kainomis. Arba kai kurie iš abiejų.
Pagrindinė problema yra ta, kad ne visada šviečia saulė ir ne visada pučia vėjas. Tyrimo metu buvo analizuojami 36 metų valandiniai oro duomenys ir nustatyta, kad atsinaujinančios energijos gamyboje yra spragų net žemyno mastu.
Pasikliaujant vien šiais periodiškais šaltiniais, reikėtų pastatyti daug daugiau saulės ir vėjo elektrinių, kad būtų pagaminama perteklinė energija ypač saulėtu ir vėjuotu laikotarpiu, taip pat didžiulės saugojimo sistemos, galinčios sukaupti valandų ar net savaičių energijos (žr. Serial Battery Entrepreneur's New Venture Tackles Didžiausia švarios energijos problema). Kita galimybė – nutiesti tolimojo perdavimo maršrutus, kuriais elektra galėtų tiekti po šalį tik tada, kai jos reikia.
Akumuliatorių saugojimo sistemos yra neįtikėtinai brangios, o geografiškai ribotos hidroelektrinių siurblinėse, kurioms reikalingas įvairaus aukščio vandens rezervuarų rinkinys (žr. Kodėl blogai nutinka švarios energijos paleidimams). Tolimojo perdavimo linijos taip pat yra brangios ir gali užtrukti dešimtmečius, kol jos bus patvirtintos ir pastatytos (žr. Kaip nukreipti Vajomingo vėją į Kaliforniją ir sumažinti 80 % JAV anglies dvideginio išmetimo).
Kad būtų galima patikimai patenkinti 80 procentų paklausos naudojant tik vėjo ir saulės energiją, reikėtų arba visoje JAV apimančios didelės spartos perdavimo sistemos, arba 12 valandų elektros energijos kaupimo. Tokio dydžio saugojimo sistema visoje JAV kainuotų daugiau nei 2,5 trilijono USD už akumuliatorių sistemą.
Tyrime nustatyta, kad norint patenkinti visus šalies metinius elektros energijos poreikius 99,97 procento patikimumu, komunalinės paslaugos turėtų pastatyti 12 valandų saugyklos ir mažiausiai dvigubai daugiau energijos iš atsinaujinančių šaltinių. Arba įmonės galėtų naudoti šiek tiek daugiau vėjo ir saulės energijos kartu su daugiau nei mėnesio saugykla.
Kitų švarių galimybių, pvz., branduolinės ar gamtinės dujos su anglies dioksido surinkimu, pranašumas, palyginti su atsinaujinančiais energijos šaltiniais, yra tas, kad jie gali tiekti nuolat įjungtą energiją arba, bent jau pastaruoju atveju, gali greitai pakilti ir mažėti, kad patenkintų svyruojančią paklausą (žr. Capture Game Changer artėja prie pabaigos).
Politikos formuotojams būtų naudinga apsvarstyti duomenis ir kompromisus, atsirandančius dėl tokio tipo duomenų analizės, prieš priimdami politiką ar įgaliojimus 100 % vėjo ir saulės energijos tinklui, sakė Nathanas Lewisas, Kalifornijos technologijos instituto chemikas ir bendraautoris. tyrimo el. paštu.
Vis dėlto tarp mokslininkų vyksta įnirtingos diskusijos dėl dorybių siekti 100 procentų atsinaujinančių energijos šaltinių. Ryškiausias Markas Jacobsonas iš Stanfordo teigė, kad valstybės ir tautos gali atlikti šį perėjimą nebrangiai. Kiti tyrinėtojai kritikavo jo darbą, ypač a anksčiau šiais metais išleistas straipsnis Proceedings of the National Academy of Sciences . Vėliau Jacobsonas pagrindiniam autoriui ir leidėjui pateikė ieškinį dėl šmeižto, kurį jis nukrito praėjusią savaitę (žr. Atsinaujinančios energijos čempionas kelia ieškinį savo moksliniams kritikams).