Tüm Yenilenebilir Bir Elektrik Izgarası Nasıl Var

Tüm Yenilenebilir Bir Elektrik Izgarası Nasıl Var
Tamamen yenilenebilir bir şebeke daha fazla elektrik ve daha fazla iletim hattı anlamına gelir. Russ Allison Loar / flickr, CC BY-NC-ND

Ana çözüm iklim değişikliği iyi bilinmektedir - fosil yakıtları yakmayı bırakın. Bunun nasıl yapılacağı daha karmaşık, ancak enerji modellemesi yapan bir alim olarak, ben ve diğerleri fosil yakıt sonrası geleceğin ana hatlarını görüyoruz: Yenilenebilir kaynaklardan elektrik üretin ve hemen hemen her şeyi elektriklendirin.

Bu, elektrikle çalışan araçlar ve trenler, elektrikle binaları ısıtmak anlamına gelir ısı pompaları, heyecanlandırıcı endüstriyel uygulamalar çelik üretimi ve yenilenebilir elektriğin kullanılması gibi hidrojen Diğer şartlar için (doğalgaza benzer). Bu nedenle odak nokta elektrik şebekesini yenilenebilir kaynaklarla güçlendirmektir.

Yine de, tamamen yenilenebilir elektrik sistemlerinin olup olmadığı hakkında tartışma var. mümkün ve ne kadar hızlı geçiş yapılabilir. Burada fizibilitenin açık olduğunu, dolayısıyla sadece geçiş sorusunun alakalı olduğunu savunuyorum.

Bilinen teknolojiler

Nasıl tüm yenilenebilir bir elektrikli ızgara var Nasıl tüm yenilenebilir bir elektrikli ızgara var
Teksas'ta bir rüzgar çiftliği. Teksas elektriğinin% 15'ini 2017'teki rüzgardan aldım.
Draxis / flickr, CC BY-ND

Araştırmam, yenilenebilir enerji ekonomisi. Fizibilite göstermek ve yenilenebilir elektrik sistemlerinin maliyetini tahmin etmek için araştırmacılar, değişen hava koşullarına bağlı olarak, her bir zamanda farklı teknolojilerden potansiyel üretimi hesaplayan bilgisayar modelleri kullanır. Bir model, her zaman talebi karşılayan elektrik kaynakları ve enerji depolama sistemlerinin hangi kombinasyonunun en düşük maliyete sahip olduğunu ortaya koymaktadır.

Birçok çalışma tamamen yenilenebilir elektrik şebekelerinin uygulanabilir olduğunu kanıtlayın. USA, Avrupa, Avustralya Ve başka yerlerde. Meslektaşlarım ve ben son zamanlarda ada-ulus üzerinde küçük ölçekli bir çalışma tamamladık Mauritius. Adalar çekici Küçük ölçekli, göreceli basitliği ve ithal yakıtlara bağımlılığı nedeniyle ilk yenilenebilir geçişler için yerler.

Bir dizi vardır yenilenebilir elektrik yapma yolları: hidro, rüzgar, güneş fotovoltaikleri, jeotermal ve yanan çeşitli biyokütle formları (bitki maddesi) verimliliği artırmak daha az enerji kullanmak. Bunlar bilinen maliyetlere sahip olgun teknolojilerdir.

Diğer olanaklar arasında dalga, gelgit ve konsantre güneş enerjisireflektörler enerji üretmek için güneş ışınlarına odaklanır. Bunlar gelecekte kullanılabilir olsa da, iklim değişikliğini ele alma ihtiyacı acildir ve benim tahminime göre, olgun teknolojiler yeterli.

Üzerinde görüş nükleer enerji güçlü konuş, başka bir konuşma. Ancak modeller, ABD'nin fosil yakıtları emekli etmek için nükleer enerjiye ihtiyaç duymadığını gösteriyor.

Geleceğin ızgarası

Yenilenebilir enerji sistemleri yere özgüdür: En iyi sistem, bir yerin kaynaklarına (rüzgarlı mı?), Geçici düzenine (ne sıklıkta rüzgarlı değil?) Ve tamamlayıcı kaynakların kullanılabilirliğine (yedekleme için hidroelektrik var mı?) Bağlıdır. Bu konum hassasiyetine rağmen, farklı yerlerdeki çalışmalar benzer sonuçlar buluyor.

Çok çeşitli yenilenebilir kaynaklara sahip olmak maliyetleri azaltabilir. Özellikle güneş ve rüzgar tamamlayıcı güneşli mevsim rüzgarlı mevsim değilse; modeller, her ikisinin bir kombinasyonunun, tipik olarak, ikisinden de daha az pahalı olduğunu tespit eder.

Çoğu teknoloji için daha büyük ölçek maliyeti düşürür. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'nde, büyük ölçekli güneş çiftlikleri, konut çatı sistemlerinden 1,000 kat daha fazla ve maliyetin yaklaşık yarısı kadar olabilir. Maliyeti en aza indirmek için büyük sistemler inşa ediyoruz.

Nasıl tüm yenilenebilir bir elektrikli ızgara var Nasıl tüm yenilenebilir bir elektrikli ızgara var
Kaliforniya'daki Mojave Çölü'ndeki bu 550-megawatt güneş enerjisi santrali gibi büyük ölçekli yenilenebilir enerji projeleri inşa etmek, üretilen enerji için daha düşük maliyetlere yol açıyor.
ABD İçişleri Bakanlığı, CC BY-SA

Güneş ve rüzgar koşulları manzaraya göre değiştiğinden, sistem üretim alanı büyüdükçe maliyetler düşüyor, yani bir olması gerekir sağlam elektrik şebekesi elektriği arzın olduğu yerlerden talep yerlerine taşımak. Ayrıca şu anda fosil yakıt kullanan ulaşım gibi uygulamalar için daha fazla elektriğe ihtiyacımız var. Bu, şebekenin büyümesi gerektiği anlamına gelir.

Araştırmalar değişken yenilenebilir enerjili elektrik şebekesi çalıştırmanın bir miktar enerjinin kullanılmamasını veya boşaltılmamasını içerir zaman zaman, artık enerjiyi depolamakla karşılaştırıldığında maliyeti düşüren bir strateji.

Yine de, bir çeşit elektrik depolaması gereklidir. Piller kısa vadeli dalgalanmaları düzeltmek için iyi çalışır, ancak saatlerce veya günlerce enerji depolamak için pompalanan hidroelektrik depolama daha ucuzdur. Pompalanan hidro, suyu yokuş yukarı pompalamak için ızgaradaki herhangi bir ekstra enerjiyi kullanır ve enerji gerektiğinde, su türbinde güç üretmek için geri akar. Birleşik Devletler’de mevcut bazı örnekler ve birçok uygun konum. Izgara genişletme işleminde depolama, kullanıcılardan uzakta bulunabilir.

İsteğe bağlı olarak hidroelektrik ve biyokütle gücü mevcuttur, bu nedenle bunların yenilenebilir bir elektrik şebekesinde olması, enerji depolama ihtiyacını azaltır ve maliyeti azaltır. Her ikisinin de yönetilmesi gereken çevresel etkileri var.

Nasıl tüm yenilenebilir bir elektrikli ızgara var Nasıl tüm yenilenebilir bir elektrikli ızgara var
ABD Enerji Bilgi İdaresi, CC BY

Hidroelektrik, yerel ekosistemleri değiştirebilir. yanan biyokütle karbondioksit yayar, ama üzerinde çalıştığım bir çalışma, biyokütle emisyonlarının olduğunu gösteriyor geri dönüşümlü Fosil yakıt emisyonlarına açıkça karbon tercih edilir. Sürdürülebilirlik ayrıca kritik olarak biyokütle alanlarının ve ormanların yönetimine de bağlıdır; Bu konuda insan sicili yıldız olmamıştır.

Yenilenebilir enerji sistemleri toprak gerektirir. bir ABD çalışması tüm elektriğin rüzgâr, su ve güneş enerjisinden tedarik edilmesinin, rüzgâr türbinleri arasındaki alan için% 0.42 arsa, artı% 1.6 arsa alanı gerektireceğini göstermektedir. Biyokütle enerjisi rüzgar veya güneş enerjisinden çok daha fazla alan gerektirir, bu yüzden biyokütle yenilenebilir enerji çözümünün küçük bir parçası olmalıdır.

Gerçek engeller politik ve kültüreldir

İlişkili elektrifikasyonla birlikte gelecekteki yenilenebilir bir elektrik şebekesi olabilir veya olmayabilir enerji maliyetlerini azaltmak. Ancak, iklim değişikliğinin en kötü etkilerinden kaçınmak, bunun tasarruf sağlasa da olmasa da, fosil yakıtları bırakmak anlamına gelir. Yine de, yenilenebilir geçiş daha ucuzsa daha hızlı ve politik olarak daha kolay olacaktır.

In MauritiusÇalışmamız, yenilenebilir enerji için mevcut sermaye maliyetlerine dayanarak, oradaki mevcut maliyetlere benzer yenilenebilir elektrik maliyetlerini bulmaktadır. Bazı çalışmalar ayrıca, gelecekte yenilenebilir elektriğin maliyetlerinin, fosil yakıt maliyetlerinden daha düşük olması, daha fazla yenilenebilir enerji sistemleri inşa ederken ve bunu yaparken daha iyi hale geldiklerinde maliyetlerin düşmesi ihtimalinin düşük olduğunu da tespit edin.

Ve işte bu, teknik açıdan. Yenilenebilir kaynakların ve enerji depolamasının bir kombinasyonu - yerel koşullara ve tercihlere bağlı olarak özel kombinasyon - uygun bir fiyata ihtiyaç duyulan tüm elektriği sağlayabilir ve önyükleme için hava kirliliğini azaltabilir.

Ancak, yenilenebilir enerjiye geçiş yapmak için hükümet politikalarına ihtiyaç var. İklim değişikliği, enerji üreticileri tarafından değil, toplum tarafından karşılanacak bir dış maliyettir - bu nedenle tek başına piyasa güçleri geçiş yapmaz. Karbon fiyatı koymak dışında (belki de kamuya iade edilen temettüler) hükümet, gerekli altyapının oluşturulmasını kolaylaştırabilir. Ve halkın desteğine ihtiyaç var: Örneğin, elektrik rüzgarlı Great Plains'ten şehir merkezlerine taşınması için iletim hatlarının halk tarafından kabul edilmesi, tümüyle yenilenebilir bir şebeke için başka bir zorluktur.

Enerji sistemini dönüştürme ölçeğinde bir proje istihdam yaratmak - birçok iş - belki de vatandaşlık için en önemli olan ekonomik ölçüdür.

Benden ve başkalarından yapılan araştırmalar, tamamen yenilenebilir elektrik şebekelerinin mevcut teknoloji ile mevcut fiyatlarla mümkün olduğunu; yenilenebilir elektrik kullanımının önündeki engeller teknolojik ya da ekonomik olmaktan daha politik ve kültüreldir.

Yazar Hakkında

David Timmonsİktisat Doçenti, Massachusetts Üniversitesi Boston

Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.

İlgili Kitaplar

Düşüş: Küresel Isınmayı Tersine Çevirmek İçin Önerilen En Kapsamlı Plan

Paul Hawken ve Tom Steyer tarafından
9780143130444Yaygın korku ve ilgisizlik karşısında, uluslararası araştırmacılar, profesyoneller ve bilim adamları koalisyonu, iklim değişikliğine gerçekçi ve cesur çözümler sunmak için bir araya geldi. Burada yüz teknik ve uygulama açıklanmaktadır - bazıları iyi bilinmektedir; bazılarını hiç duymamış olabilirsiniz. Temiz enerjiden düşük gelirli ülkelerde eğitimli kızlara, karbonu havadan çeken arazi kullanım uygulamalarına kadar uzanıyor. Çözümler var, ekonomik olarak uygun ve dünyadaki topluluklar şu anda onlara beceri ve kararlılıkla yaklaşıyor. Amazon'da Mevcut

İklim Çözümleri Tasarlama: Düşük Karbonlu Enerji Politika Rehberi

Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman tarafından
1610919564İklim değişikliğinin üzerimizdeki etkileriyle küresel sera gazı emisyonlarını azaltma ihtiyacı acil olmaktan başka bir şey değil. Bu göz korkutucu bir meydan okuma, ancak bugün onu karşılayacak teknolojiler ve stratejiler var. İyi tasarlanmış ve uygulanmış küçük bir enerji politikası kümesi, bizi düşük karbonlu bir geleceğe götürebilir. Enerji sistemleri büyük ve karmaşıktır, bu nedenle enerji politikası odaklı ve uygun maliyetli olmalıdır. Tek beden uyan tüm yaklaşımlar basitçe işi yapmaz. Politika yapıcılar, iklim geleceğimiz üzerinde en büyük etkiye sahip olacak enerji politikalarını ana hatlarıyla açıklayan ve kapsamlı bir kaynağa ihtiyaç duyuyor ve bu politikaların nasıl iyi tasarlandığını açıklıyor. Amazon'da Mevcut

Bu Everything değiştirir: Kapitalizm İklim vs.

Naomi Klein tarafından
1451697392In Bu her şey değiştirir Naomi Klein, iklim değişikliğinin vergiler ve sağlık hizmetleri arasında düzgün bir şekilde yapılması gereken bir başka konu olmadığını savunuyor. Bizi birçok yönden başarısızlığa uğratan ekonomik bir sistemi düzeltmek için bizi arayan bir alarm. Klein, sera gazı emisyonlarımızı büyük ölçüde azaltmanın, eş zamanlı olarak eşitsizlikleri azaltmak, kırılmış demokrasilerimizi yeniden hayal etmek ve yıkılmış yerel ekonomilerimizi yeniden inşa etmek için en iyi şansımız olduğu konusunu titizlikle oluşturuyor. İklim değişikliği inkarcılarının ideolojik çaresizliğini, gelecekteki jeo-mühendislerin münzevi sanrılarını ve çok sayıda ana akım yeşil girişimin trajik yenilgisini ortaya koyuyor. Ve o, pazarın neden iklim krizini çözemediğini ve çözemediğini ve bunun yerine, felaket kapitalizminin eşlik ettiği, daha da aşırı ve ekolojik olarak zarar verici ekstraksiyon yöntemleriyle işleri daha da kötüleştireceğini gösteriyor. Amazon'da Mevcut

Yayıncıdan:
Amazon'daki alımlar sizi getirme maliyetini düşürmeye gidiyor InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ve ClimateImpactNews.com hiçbir ücret ödemeden ve tarama alışkanlıklarınızı izleyen reklamverenler olmadan. Bir linke tıklasanız da, bu seçilmiş ürünleri satın almasanız bile, Amazon ziyaretinde aldığınız her şey bize küçük bir komisyon öder. Size herhangi bir ek maliyet yoktur, bu yüzden lütfen çabaya katkıda bulunun. Ayrıca bu linki kullanabilirsiniz Amazon’u istediğin zaman kullanmak, çabalarımızı desteklemeye yardımcı olmak için.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

InnerSelf'i takip et

facebook-icontwitter-ikonrss-ikon

E-posta ile son alın

{Emailcloak = off}