Paano Magkaroon ng Isang Lahat ng Renewable Electric Grid

Paano Magkaroon ng Isang Lahat ng Renewable Electric Grid
Ang isang mababago na grid ay nangangahulugang maraming kuryente at mas maraming mga linya ng paghahatid. Russ Allison Loar / flickr, CC BY-NC-nd

Ang pangunahing solusyon sa klima pagbabago kilalang-kilala - itigil ang pagsunog ng mga fossil fuels. Paano ito gawin ay mas kumplikado, ngunit bilang isang scholar na gumagawa ng pagmomolde ng enerhiya, nakikita ko at iba pa ang mga balangkas ng isang hinaharap na post-fossil-fuel: Kami gumawa ng koryente na may nababago na mapagkukunan at electrify halos lahat.

Nangangahulugan ito ng pagpapatakbo ng mga sasakyan at tren sa koryente, pagpainit ng mga gusali na may de-koryenteng mga pump ng init, electrifying pang-industriyang mga application tulad ng paggawa ng bakal at paggamit ng nababagong koryente na gagawin Hydrogenation (katulad ng natural gas) para sa iba pang mga kinakailangan. Kaya ang pokus ay nasa paggana ng electric grid na may mga nababagong mapagkukunan.

Gayunman, mayroong debate, tungkol sa kung ganap na mababagong nababagong mga sistema ng koryente magagawa at kung gaano kabilis ang paglipat ay maaaring gawin. Narito ako nagtatalo na ang pagiging posible ay malinaw, kaya lamang ang tanong sa paglipat ay may kaugnayan.

Mga kilalang teknolohiya

Paano Magkaroon ng Isang Lahat ng Renewable Electric GridHow Upang Magkaroon ng Isang Lahat ng Renewable Electric Grid
Isang sakahan ng hangin sa Texas. Teksas nakuha ang tungkol sa 15% ng kuryente nito mula sa hangin sa 2017.
Draxis / flickr, CC BY-ND

Nakatuon ang aking pananaliksik sa ekonomiya ng nababagong enerhiya. Upang ipakita ang pagiging posible at tantiyahin ang gastos ng nababago na mga sistema ng koryente, ang mga mananaliksik ay gumagamit ng mga modelo ng computer na kinakalkula ang potensyal na paggawa mula sa iba't ibang mga teknolohiya sa bawat punto sa oras, batay sa pagbabago ng mga kondisyon ng panahon. Inihayag ng isang modelo kung aling kumbinasyon ng mga mapagkukunan ng kuryente at mga sistema ng pag-iimbak ng enerhiya ang may pinakamababang gastos habang palaging nakakatugon sa demand.

Maraming pag-aaral ipakita na ganap na mababago ang mga electric grids ay magagawa sa Estados Unidos, Europa, Australia at sa ibang lugar. Ang aking mga kasamahan at ako ay nakumpleto kamakailan ng isang maliit na scale ng pag-aaral sa isla ng bansa Mauritius. Ang mga isla ay kaakit-akit mga lugar para sa paunang nababago na mga paglilipat dahil sa kanilang maliit na sukat, kamag-anak simple at pag-asa sa mga na-import na mga gatong.

May ilang bilang ng mga paraan upang makagawa ng nababagong koryente: hydro, hangin, solar photovoltaics, geothermal at pagsunog ng iba't ibang anyo ng biomass (halaman ng halaman), bukod sa pagpapabuti ng kahusayan upang gumamit ng mas kaunting enerhiya. Ito ay mga mature na teknolohiya na may kilalang gastos.

Kasama sa iba pang mga posibilidad alon, tidal at concentrating solar power, kung saan ang mga sumasalamin ay nakatuon sa mga sinag ng solar upang makabuo ng kapangyarihan. Habang ang mga ito ay maaaring magamit sa hinaharap, ang pangangailangan upang matugunan ang pagbabago ng klima ay kagyat, at sa aking pagtatantya, sapat na ang mga mature na teknolohiya.

Opinyon sa nuklear energi tumakbo ng malakas, na kung saan ay isa pang pag-uusap. Ngunit ipinakikita ng mga modelo na hindi kailangan ng Estados Unidos ng enerhiya ng nuklear upang magretiro ng mga fossil fuels.

Ang grid ng hinaharap

Ang mga nababagong sistema ng enerhiya ay tiyak sa lokasyon: Ang pinakamahusay na sistema ay nakasalalay sa mga mapagkukunan ng lokasyon (ito ay mahangin?), Ang temporal pattern nito (gaano kadalas hindi mahangin?) At pagkakaroon ng mga pantulong na mapagkukunan (mayroong hydropower para sa backup?). Sa kabila ng pagiging sensitibo ng lokasyon na ito, ang mga pag-aaral sa magkakaibang mga lugar ay nakakahanap ng magkatulad na mga resulta.

Ang pagkakaroon ng pagkakaiba-iba ng mga nababagong mapagkukunan ay maaaring mabawasan ang mga gastos. Sa partikular, ang solar at hangin ay komplimentaryong kung ang maaraw na panahon ay hindi mahangin na panahon; nakita ng mga modelo na ang isang kumbinasyon ng pareho ay karaniwang mas mura kaysa sa nag-iisa.

Para sa karamihan ng mga teknolohiya, ang mas malaking scale ay binabawasan ang gastos. Halimbawa, sa Estados Unidos, ang mga malakihang solar farms ay maaaring higit pa sa 1,000 beses na mas malaki kaysa sa mga residential rooftop system at tungkol sa kalahati ng gastos. Upang mabawasan ang gastos, nagtatayo kami ng mga malalaking system.

Paano Magkaroon ng Isang Lahat ng Renewable Electric GridHow Upang Magkaroon ng Isang Lahat ng Renewable Electric Grid
Ang pagtatayo ng malakihang nababago na mga proyekto ng enerhiya, tulad ng 550-megawatt solar plant sa Mojave Desert sa California, ay humahantong sa mas mababang gastos para sa ginawa ng enerhiya.
Kagawaran ng Panloob ng Estados Unidos, CC BY-SA

Dahil ang mga kondisyon ng solar at hangin ay nag-iiba sa buong tanawin, sistema bumagsak ang mga gastos habang lumalaki ang isang lugar ng produksyon, kaya kailangang maging isang matatag na electric grid upang ilipat ang koryente mula sa mga lugar kung saan mayroong suplay sa mga lugar na hinihiling. Kailangan din namin ng mas maraming koryente para sa mga aplikasyon tulad ng transportasyon na kasalukuyang gumagamit ng mga fossil fuels. Nangangahulugan ito na dapat lumaki ang grid.

Ipinakita ng mga pag-aaral na ang pagpapatakbo ng isang electric grid na may variable na nababago na enerhiya ay isama ang hindi paggamit, o paglalaglag, ng ilang enerhiya kung minsan, isang diskarte na binabawasan ang gastos kumpara sa palaging pag-iimbak ng labis na enerhiya.

Pa rin, ang ilang mga form ng imbakan ng koryente ay kinakailangan. Ang mga baterya ay gumagana nang maayos para sa pagpapalamig ng mga panandaliang pagbabagu-bago, ngunit para sa pag-iimbak ng enerhiya sa maraming oras o araw, pumped hydroelectric storage ay mas mura. Ang pumped hydro ay gumagamit ng anumang labis na enerhiya sa grid upang mag-usisa ng pagtaas ng tubig, at kapag kinakailangan ang enerhiya, ang tubig ay tumatakbo pabalik upang makabuo ng kapangyarihan sa isang turbine. Ang Estados Unidos ay may ilang mga umiiral na halimbawa at maraming magagawa na lokasyon. Sa pagpapalawak ng grid, ang lokasyon ay maaaring matatagpuan sa layo mula sa mga gumagamit.

Ang hydroelectricity at biomass power ay magagamit sa demand, kaya ang pagkakaroon ng mga ito sa isang nababago na electric grid ay nagpapagaan ng kailangan ng imbakan ng enerhiya at binabawasan ang gastos. Parehong may mga epekto sa kapaligiran na dapat pamahalaan.

Paano Magkaroon ng Isang Lahat ng Renewable Electric GridHow Upang Magkaroon ng Isang Lahat ng Renewable Electric Grid
US Enerhiya Impormasyon ng Administrasyon, CC BY

Maaaring baguhin ng hydropower ang mga lokal na ekosistema. Nasusunog naglalabas ng carbon dioxide ang biomass, ngunit ang isang pag-aaral na nagtrabaho ako ay nagpapakita ng mga paglabas ng biomass ay mababaligtad at malinaw na mas pinipili ng carbon sa paglabas ng fossil-fuel. Ang kaligtasan ay nakasalalay din sa kritikal sa pamamahala ng mga biomass na patlang at kagubatan; ang tala ng track ng tao hinggil dito ay hindi stellar.

Ang mga nababagong sistema ng enerhiya ay nangangailangan ng lupa. A Pag-aaral sa US ipinapakita na ang pagbibigay ng lahat ng koryente mula sa hangin, tubig at solar ay nangangailangan ng 0.42% ng lugar ng lupa, kasama ang 1.6% ng lugar ng lupa para sa puwang sa pagitan ng mga turbines ng hangin. Ang enerhiya ng biomass ay nangangailangan ng higit na lupain kaysa sa hangin o solar, kaya ang biomass ay dapat na isang maliit na bahagi ng nababagong solusyon sa enerhiya.

Ang mga tunay na hadlang ay pampulitika at pangkultura

Ang isang hinaharap na nababago na grid ng koryente na may kaugnay na electrification ay maaaring o hindi bawasan ang mga gastos sa enerhiya. Ngunit ang pag-iwas sa pinakamasamang epekto ng pagbabago ng klima ay nangangahulugang ang pagtigil ng mga fossil fuels, nakakatipid man ito o hindi. Pa rin, ang nababago na paglipat ay magiging mas mabilis at madali nang pampulitika kung mas mura ito.

In Mauritius, napag-alaman ng aming pag-aaral ang mga nababagong gastos sa koryente na magkapareho sa kasalukuyang mga gastos doon, batay sa kasalukuyang gastos sa kapital para sa nababagong enerhiya. Ang ilang mga pag-aaral makahanap din ng mga gastos para sa hinaharap na mababago na koryente na mas mababa kaysa sa kasalukuyang gastos sa fossil-fuel, sa malamang na ang gastos ay mahuhulog habang nagtatayo tayo ng mas maraming nababago na mga sistema ng enerhiya at gumagaling sa paggawa nito.

At iyon lang, mula sa isang teknikal na pananaw. Ang isang kombinasyon ng mga nababago na mapagkukunan at pag-iimbak ng enerhiya - ang tukoy na kumbinasyon depende sa mga lokal na kondisyon at kagustuhan - ay maaaring magbigay ng lahat ng koryente na kinakailangan sa isang abot-kayang presyo, at bawasan ang polusyon ng hangin sa boot.

Ngunit ang mga patakaran ng gobyerno ay kinakailangan upang gumawa ng isang paglipat sa nababagong enerhiya. Ang pagbabago sa klima ay isang panlabas na gastos na dala ng lipunan kaysa sa mga tagagawa ng enerhiya - kaya ang mga puwersa sa merkado lamang ay hindi gagawing paglipat. Bukod sa paglalagay ng isang presyo sa carbon (marahil sa ibabalik ang publiko sa publiko), gawing mas madali ang pamahalaan upang maitaguyod ang kinakailangang imprastraktura. At kinakailangan ng suporta sa publiko: Halimbawa, ang pagtanggap ng publiko sa mga linya ng paghahatid upang ilipat ang koryente mula sa mahangin na Mahusay na Kapatagan sa mga sentro ng lungsod ay isa pang hamon para sa isang mababago na grid.

Ang isang proyekto sa laki ng pagbabago ng sistema ng enerhiya ay lumikha ng mga trabaho - maraming mga trabaho - na marahil ang panukalang pang-ekonomiya na pinakamahalaga sa mamamayan.

Ang pananaliksik mula sa akin at iba pa ay nagpapakita na ang ganap na nababago na mga electric grids ay magagawa kasama ang kasalukuyang teknolohiya sa mga kasalukuyang presyo; ang mga hadlang sa paggamit ng nababago na koryente ay mas pampulitika at kultura kaysa sa teknolohikal o pang-ekonomiya.

Tungkol sa Author

David Timmons, Associate Propesor ng Ekonomiks, University of Massachusetts Boston

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

Paglabas ng Drawdown: Ang Karamihan sa Komprehensibong Plano na Ipinanukalang Bumalik sa Pag-init ng Mundo

ni Paul Hawken at ni Tom Steyer
9780143130444Sa harap ng malawakang takot at kawalang-interes, isang internasyonal na koalisyon ng mga mananaliksik, mga propesyonal, at mga siyentipiko ay nagtagpo upang mag-alok ng isang makatotohanang at matapang na solusyon sa pagbabago ng klima. Ang isang daang mga diskarte at gawi ay inilarawan dito-ang ilan ay kilala; ang ilan ay hindi mo pa naririnig. Saklaw nila mula sa malinis na enerhiya sa pagtuturo sa mga batang babae sa mga bansang mas mababa ang kita upang magamit ang mga gawi sa paggamit ng lupa na kumukuha ng carbon mula sa hangin. Ang mga solusyon ay umiiral, ay maaaring mabuhay nang matipid, at ang mga komunidad sa buong mundo ay kasalukuyang nagpapatrabaho sa kanila ng kasanayan at determinasyon. Available sa Amazon

Pagdidisenyo ng Mga Solusyon sa Klima: Isang Gabay sa Patakaran para sa Low-Carbon Energy

ni Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Gamit ang mga epekto ng pagbabago ng klima na sa amin, ang pangangailangan upang i-cut global greenhouse gas emissions ay walang mas mababa kaysa sa kagyat na. Ito ay isang mahirap na hamon, ngunit ang mga teknolohiya at estratehiya upang matugunan ito ay umiiral ngayon. Ang isang maliit na hanay ng mga patakaran ng enerhiya, dinisenyo at mahusay na ipinatupad, ay maaaring ilagay sa landas sa isang mababang carbon sa hinaharap. Ang mga sistema ng enerhiya ay malaki at kumplikado, kaya ang patakaran ng enerhiya ay dapat nakatuon at epektibo. Ang isang sukat sa isang sukat-lahat ng mga diskarte ay hindi makakakuha ng trabaho. Kailangan ng mga tagabuo ng isang malinaw, komprehensibong mapagkukunan na binabalangkas ang mga patakaran ng enerhiya na magkakaroon ng pinakamalaking epekto sa ating klima sa hinaharap, at naglalarawan kung paano mag-disenyo ng mga patakarang ito ng maayos. Available sa Amazon

Ito Pagbabago Everything: Kapitalismo kumpara Klima Ang

ni Naomi Klein
1451697392In Ito Pagbabago Everything Naomi Klein argues na pagbabago ng klima ay hindi lamang ng isa pang isyu na maayos na filed sa pagitan ng mga buwis at pangangalaga ng kalusugan. Ito ay isang alarma na tumawag sa amin upang ayusin ang isang pang-ekonomiyang sistema na ay nabigo sa amin sa maraming paraan. Ang Klein ay matigas na nagtatayo ng kaso kung gaano kalawak ang pagbawas ng ating greenhouse emissions ay ang aming pinakamagandang pagkakataon upang mabawasan nang sabay-sabay ang mga nakakatawang di-pagkakapantay-pantay, muling ipalagay ang ating mga sirang demokrasya, at muling itayo ang ating mga lokal na ekonomiya. Inilantad niya ang ideological desperation ng mga klima-pagbabago deniers, ang messianic delusyon ng magiging geoengineers, at ang trahedya pagkatalo ng masyadong maraming mga mainstream na hakbangin berdeng. At nagpapakita siya ng eksaktong dahilan kung bakit ang merkado ay hindi-at hindi maayos ang krisis sa klima ngunit sa halip ay gagawin ang mga bagay na mas masahol pa, na may mas matinding at ekolohikal na nakakapaminsalang mga paraan ng pagkuha, na sinamahan ng laganap na kapitalismo ng sakuna. Available sa Amazon

Mula sa Ang Publisher:
Ang mga pagbili sa Amazon ay pumunta upang bayaran ang gastos ng pagdadala sa iyo InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, at ClimateImpactNews.com nang walang gastos at walang mga advertiser na sumusubaybay sa iyong mga gawi sa pagba-browse. Kahit na nag-click ka sa isang link ngunit hindi bumili ng mga napiling produkto, anumang bagay na binili mo sa parehong pagbisita sa Amazon nagbabayad sa amin ng isang maliit na komisyon. Walang karagdagang gastos sa iyo, kaya mangyaring tumulong sa pagsisikap. Maaari mo ring gamitin ang link na ito gamitin sa Amazon sa anumang oras upang matulungan kang suportahan ang aming mga pagsisikap.

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

sundin ang InnerSelf sa

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Kumuha ng Pinakabagong Sa pamamagitan ng Email

{Emailcloak = off}