Yenilenebilir enerji ile Teksas’ta elektrik kesintilerinin önlenmesi

On iki ay sonra devletin elektrik şebekesi düzelirken, Hala savunmasız Hava koşulları nedeniyle elektrik kesintileri.

Texas A&M Üniversitesi’nde atmosfer bilimleri profesörü Andrew Dessler, “Bu yıl, 2021’deki Urey gibi başka bir fırtınaya yakalanırsak, şebeke tekrar çökecek” dedi. “Bu bizim için hala çok riskli.”

Şimdi, son çalışma Güneş, rüzgar ve su gibi yüzde 100 temiz, yenilenebilir enerjiye geçilerek ülke çapındaki elektrik kesintilerinin – muhtemelen aşırı hava olayları sırasında bile – önlenebileceğini gösteriyor.

Gazetenin baş yazarı ve Stanford Üniversitesi’nde inşaat ve çevre mühendisliği profesörü olan Marc Jacobson, “Teknik ve ekonomik olarak, bugün her şeyi dönüştürmek için ihtiyaç duyduğumuz teknolojilerin yüzde 95’ine sahibiz” dedi. Birçok alanda tam dönüşüm yavaş olsa da, rüzgar, su ve güneş, ülkenin elektriğinin yaklaşık beşte birini oluşturuyor.

Çalışma, yenilenebilir enerji kaynaklarına geçişin aynı zamanda enerji gereksinimlerini azaltacağını, tüketici maliyetlerini düşüreceğini, milyonlarca yeni iş yaratacağını ve insanların sağlığını iyileştireceğini gösterdi.

Yıllardır bazıları, maliyetleri nedeniyle yenilenebilir enerjiyi büyük ölçekte benimsemenin fizibilitesi konusunda şüphelerini dile getirdiler. Ancak Dessler, güneş enerjisinin 10 yıl önce pahalı bir enerji kaynağı olmasına rağmen, Bugün en ucuz fiyatlardan biri.

Araştırmaya dahil olmayan Dessler, “Birçok insanın yenilenebilir enerji anlayışı çok modası geçmiş oldu” dedi.

Rüzgar enerjisi de çok verimli olabilir ve bazı günlerde Teksas’ın enerjisinin yarısından tasarruf sağlayabilir – Dessler podcaster’ın şaşırttığı bir gerçek Joe Rogan Perşembe günkü “The Joe Rogan Experience” bölümüne konuk olarak göründüğünde.

Dessler, “Güneş ve rüzgar, mevcut en ucuz enerji kaynaklarıdır” dedi. “İnsanlar bunu anlamıyor gibi görünüyor ve ayrıca öncelikle yenilenebilir kaynaklara dayanan güvenilir bir şebekeyi nasıl yapacağımızı bildiğimizi de anlamıyorlar.”

Son çalışmada, Jacobson ve meslektaşları, 2050 ve 2051’de daha yeşil, daha kalabalık bir ulusta, Amerika Birleşik Devletleri’nde her 30 saniyede bir enerji talebinin elektrik kesintisi olmadan nasıl karşılanacağını gösteriyor.

Simülasyonlarda, tüm araçların elektrikli olduğunu veya hidrojen yakıt hücreleriyle çalıştığını hayal edin. Elektrikli ısı pompaları, su ısıtıcıları, rüzgar türbinleri ve güneş panelleri fosil yakıt alternatiflerinin yerini almıştır. Ekip ayrıca yeni termal enerji kaynaklarını da içeriyordu, ancak yeni hidroelektrik santralleri yoktu.

İklim faktörlerini ve belirli bir alanda meydana gelen istatistiksel olarak tipik hava modellerini içeren Hava Kirliliği, İklim ve Hava Durumu Modelinden alınan veriler de dahil olmak üzere, Birleşik Devletler’deki ağ istikrarını modellediler. Ekip, Enerji Bilgi İdaresi’nden alınan enerji tüketimi verilerini kullanarak 2050-2051 için enerji gereksinimlerini simüle etti. Güç kaynağının her 30 saniyede bir güç talebine eşit olması gerekiyordu, aksi takdirde model kapanacaktı..

READ  Suudi enerji bakanı, OPEC'in siyaseti petrol kararlarından çıkaracağını söyledi

Ekip, daha verimli olan yenilenebilir kaynaklara geçiş yaparak gerçek enerji talebinin önemli ölçüde azaldığını buldu. Amerika Birleşik Devletleri’nin tamamı için, toplam nihai kullanım enerji talebi yaklaşık yüzde 57 oranında düştü. Haneler için kişi başına düşen yıllık enerji maliyetleri, “olağan işler” senaryosundan yaklaşık yüzde 63 daha düşüktü.

Jacobson’ın laboratuvarında ortak yazar ve doktora adayı Anna Katharina von Kreland, “Şu anda fosil yakıtlarla yaptığımız her şey, elektrikle çalışan teknolojiyle yapılacak” dedi. “Öncelikle ışığa güç vermek veya endüstriyel süreçleri beslemek için faaliyetleri gerçekleştirmek için gereken enerji miktarı, eğer daha verimli bir güç kaynağı kullanırsanız aslında azalacaktır.”

Aşırı bir hava olayı sırasında, şebekenin çevrimiçi kalmasına yardımcı olmak için daha düşük enerji talebi önemlidir. Teksas’ta tam bir yeşil geçiş, ortalama yıllık son kullanım enerji talebini yüzde 56 oranında azaltacaktır. Ayrıca, tepe yükleri veya bir seferde şebekeden çekilen en büyük gücü azaltır. Jacobson, birçok evin kendi deposuna sahip olacağını ve ağa çok fazla güvenmek zorunda kalmayacağını söyledi.

Ekip ayrıca, farklı coğrafyalardan elektrik şebekelerini birbirine bağlamanın güç sistemini daha güvenilir hale getirebileceğini ve maliyetleri azaltabileceğini buldu. Rüzgârların daha geniş alanlarda esmesi veya güneşi parlatması veya başka yerlerde hidroelektrik enerjisi çalıştırması daha olasıdır, bu da arzdaki herhangi bir boşluğu doldurmaya yardımcı olabilir.

Dessler, “Yenilenebilir enerjideki bozulma, gittikçe daha büyük alanlara baktığınızda azalıyor” dedi. “Teksas’ta rüzgarlı değilse, Iowa’da rüzgarlı olabilir. Bu durumda, aşırı enerji üretiyor olabilirler ve ekstra güçlerinin bir kısmını bize yükleyebilirler.”

Çalışma, Teksas’taki enerji birimi başına maliyetlerin, Ortabatı şebekesine bağlandıklarında, şu anda olduğu gibi, izole oldukları zamana göre yüzde 27 daha düşük olduğunu bildirdi.

Von Kruland, “Genel olarak, ara bağlantıyı genişletirsek daha az maliyetli, daha güvenilir ve daha iyi enerji kullanımına sahip olacağını gördük” dedi. yine de ekleHer eyalet kendi başına ada olsa bile, her eyalette yüzde 100 rüzgar ve güneş enerjisi uygulamak yine de mümkün olurdu.”

READ  Covid kilitlenmeleri perakende verilerini ve endüstriyel üretimi etkiliyor

Texas kışında Jacobson, uygun şekilde bakımı yapılan rüzgar türbinlerinin güç kaynağının korunmasına da yardımcı olacağını söyledi. Şubat 2021’deki soğuk algınlığı sırasında, buz çözme ekipmanı eksikliği nedeniyle bazı donmuş rüzgar türbinleri kapatıldı. (Kömür, gaz ve nükleer kaynaklar çok yakın ekipmanın doğrudan donmasından ve güçte daha da büyük bir düşüşe katkıda bulundu.)

Jacobson, “Soğuk olduğu günlerde, şiddetli rüzgarlar var, bu gerçekten iyi bir haber çünkü soğuk olduğunda ısıtma talebiniz var” dedi. “Aslında soğuk günlerde daha fazla enerji alıyorsunuz.”

Kış aylarında, düşük güneş ışığı güneş panellerini işe yaramaz hale getirebilir. Bu durumda rüzgar türbinleri ve güneş panelleri birbirini tamamlayan enerji kaynaklarıdır. Her ikisi de bir noktada başarısız olursa, jeotermal enerji veya hidroelektrik gibi başka bir enerji kaynağı başlayabilir.

Piller, güneş veya rüzgar enerjisi düşük olduğunda güç sağlamak için de kullanılır, ancak ekip, uzun ömürlü pillerin şebeke istikrarı için gerekli veya faydalı olmadığını gösterdi. Şu anda piyasada bulunan 4 saatlik pillerin çoğu, elektrik kesintisi gibi durumlarda uzun süreli depolama sağlamak için bağlanabilir. Bu bulgu özellikle yararlıdır çünkü uzun ömürlü pil teknolojisi hala pazara ulaşmaktan nispeten uzak olabilir.

Dessler, “Yenilenebilirleri güvenilmez olarak düşünmek bir hatadır çünkü yenilenebilirleri kendi başına düşünmüyorsunuz” dedi. “Onları bir sistemin parçası olarak düşünebilirsiniz. Çok sayıda yenilenebilir kaynak içeren istikrarlı bir şebeke, yenilenebilir kaynaklar azaldığında toparlanacak olan konuşlandırılabilir sabit bir kapasiteye de sahip olacaktır.”

Takımın simülasyonu ayrıca California’da bir elektrik kesintisi önerdi. Ağustos 2020’de olanlar, düşük maliyetle. Yaz aylarında daha fazla açık deniz rüzgar türbini kurmak, binaları soğutmak da dahil olmak üzere enerji tasarrufu sağlayabilir. Her türlü temiz, yenilenebilir enerjiye geçmek, Kaliforniya’nın enerji talebini yüzde 60 oranında azaltabilir.

Çalışma, ağ istikrarını iyileştirmenin yanı sıra, temiz, yenilenebilir bir ağ işletmesinin inşaattan imalata ve şirketlerde dolaylı istihdama kadar yaklaşık 5 milyon uzun vadeli tam zamanlı iş yaratabileceğini buldu. Sistemler ayrıca daha temiz hava üretecek ve bu da kirlilikle ilgili ölümleri yılda 53.000 kişi azaltabilecek ve 2050’de milyonlarca insan için kirlilikle ilgili hastalıkları azaltabilecek.

Cornell Üniversitesi’nde araştırmaya dahil olmayan bir profesör olan Robert Howarth, “Bu çok önemli bir çalışma” dedi. “Fosil yakıt endüstrileri, yenilenebilirlerin tehlikeli bir deney olduğunu ve şebeke istikrarının ve güvenilirliğinin kısmen fosil yakıtlara bağlı olmaya devam edeceğini savunmaya devam ediyor. Burada, Jacobson ve meslektaşları açıkça durumun hiç de böyle olmadığını gösteriyor.”

Jacobson’ın 2015’te yenilenebilir enerjinin devasa dönüşümüne ilişkin önceki araştırması eleştirmek Bilim camiasındaki bazı kişilerden. 20’den fazla araştırmacı yayınlandı ders çalışma Yetersiz modelleme teknikleri ve varsayımlarla ilgili endişeleri belirtmek. Sorunlu bir varsayım, mevcut hidroelektrik barajların enerji üretimlerini artırabileceğiydi. Jacobson, baş yazar Christopher Clack’e hakaretten dava açtı, ancak davayı geri çek.

Jacobson, bu yeni çalışmanın önceki eleştirileri dikkate aldığını, varsayımları değiştirdiğini, modeli birçok farklı koşulda test ettiğini ve 2015 çalışmasından bu yana mevcut olan verileri içerdiğini söyledi. bugüne kadar” dedi.

dedi Dessler Bu çalışmanın sonuçlarının “tamamen tartışmalı” olduğuna inanmıyor, Yüzde 100 temiz, yenilenebilir bir ağın teorik olarak mümkün olduğunu belirtiyor.

“Açıkçası işe yarayacak çünkü gezegende bol miktarda yenilenebilir enerji var. Sadece fizik açısından, burada temel sınırlamalar yok” dedi. “Sınırlama politiktir. İnsanların bir araya gelip bunu yapmaya karar vermesini sağlamalısınız ve bu gerçekten zor.”

Şubat 2021’deki soğuk algınlığı sırasında, eski Teksas Valisi Rick Perry, Teksaslıların “federal hükümeti işlerinden uzak tutmak” için soğukta ve elektrik olmadan daha fazla zaman harcayacağını söyledi ve demokratlar engellendi yeni düzenlemeler önermek isteyenler.

Yaklaşık 15 eyalet, bölge ve 180’den fazla şehir, yenilenebilir elektrik miktarını artıran politikalar uygulamaya koydu, ancak Jacobson bunun gibi bulguların politika yapıcılara daha hızlı geçiş için yasa ve politikalar geçirme konusunda güven vereceğini umuyor. Jacobson’ın önceki çalışmaları ve kar amacı gütmeyen kuruluşu aracılığıyla çalışmaları proje çözümleri gibi bilinçli planlar yapmanıza yardımcı olun Yeşil Yeni Anlaşma ve eyalet yasama organı.

“Gerçekten hızlı bir yüzde 80 geçişe ihtiyacımız var [of clean energy] Jacobson, 2030’a kadar ve bundan sonra mümkün olan en kısa sürede yüzde 100’e varacağını söyledi. “Bu sorunu çözmek için gerçekten çok sayıda insan arasında büyük bir çaba gerekiyor. Sorunu çözecek tek bir bilimsel çalışma değil.”

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.