május 17, 2022

Androbit techmagazin

Az Androbit tényeken alapuló híreivel, exkluzív videofelvételeivel, fotóival és frissített térképeivel maradjon naprakész Magyarország legfrissebb fejleményein.

Az áramkimaradások megelőzése Texasban megújuló energiával

Az áramkimaradások megelőzése Texasban megújuló energiával

Tizenkét hónappal később az állam elektromos hálózata, miközben javult, Még mindig sebezhető Áramszünet az időjárás miatt.

„Ha idén újabb vihar ér bennünket, mint 2021-ben az Ureyt, a rács újra le fog esni” – mondta Andrew Dessler, a Texas A&M Egyetem légkörtudományi professzora. – Ez még mindig túl kockázatos számunkra.

Most, friss tanulmány Ez azt mutatja, hogy az országos áramkimaradások – esetleg szélsőséges időjárási események idején is – elkerülhetők lennének a 100 százalékban tiszta, megújuló energiaforrásokra, például nap-, szél- és vízenergiára való átállással.

“Technikai és gazdasági szempontból a technológia 95 százaléka rendelkezésünkre áll ahhoz, hogy ma mindent átalakítsunk” – mondta Marc Jacobson, a tanulmány vezető szerzője, a Stanford Egyetem építő- és környezetmérnöki professzora. A szél, a víz és a napenergia már most is az ország elektromos áramának mintegy ötödét adja, bár a teljes átalakulás sok területen lassú.

A tanulmány kimutatta, hogy a megújuló energiaforrásokra való átállás csökkenti az energiaszükségletet, csökkenti a fogyasztói költségeket, több millió új munkahelyet teremt, és javítja az emberek egészségét.

Néhányan évek óta kétségeiket fejezték ki a megújuló energiaforrások nagyarányú elterjedésének megvalósíthatóságával kapcsolatban, azok költségei miatt. Dessler azonban azt mondta, hogy bár a napenergia drága energiaforrás volt 10 évvel ezelőtt, az Az egyik legolcsóbb ár ma.

“Sok embernek a megújuló energiával kapcsolatos ismerete nagyon elavult” – mondta Dessler, aki nem vett részt a kutatásban.

A szélenergia nagyon hatékony is lehet, és néhány napon a texasi energia felét megtakarítja – a Dessler podcaster meglepte ezt a tényt Joe Rogan Amikor vendégként megjelent a “The Joe Rogan Experience” csütörtöki epizódjában.

„A nap- és szélenergia a rendelkezésre álló legolcsóbb energiaforrás” – mondta Dessler. “Úgy tűnik, hogy az emberek ezt nem értik, és azt sem, hogy tudjuk, hogyan készítsünk megbízható hálózatot, amely elsősorban megújuló energiaforrásokra épül.”

A legújabb tanulmányban Jacobson és munkatársai bemutatják, hogyan lehet 30 másodpercenként kielégíteni az energiaigényt az Egyesült Államokban áramkimaradás nélkül egy zöldebb, népesebb országban 2050-ben és 2051-ben.

A szimulációkban képzelje el, hogy az összes jármű elektromos vagy hidrogén üzemanyagcellás volt. Elektromos hőszivattyúk, vízmelegítők, szélturbinák és napelemek váltották fel a fosszilis tüzelőanyagok alternatíváit. A csapat új hőenergia-forrásokat is tartalmazott, de új vízerőműveket nem.

READ  Az ingatlantechnológiai és SPAC részvények IPO összeomlása: House Flippers Opendoor és Redfin Come Unglued, Zillow után

Modellezték a hálózat stabilitását a szomszédos Egyesült Államokban, beleértve a Levegőszennyezési, Éghajlati és Időjárási Modell adatait is, amely magában foglalja az éghajlati tényezőket és az adott területen előforduló statisztikailag jellemző időjárási mintákat. Az Energy Information Administrationtől származó energiafogyasztási adatok felhasználásával a csapat szimulálta a 2050-2051 közötti időszakra vonatkozó energiaszükségletet. A tápegységnek 30 másodpercenként meg kellett egyeznie az áramigénnyel, különben a modell bezárult.

A csapat úgy találta, hogy a tényleges energiaigény jelentősen csökkent azáltal, hogy egyszerűen átváltott a megújuló erőforrásokra, amelyek hatékonyabbak. Az Egyesült Államok teljes végfelhasználói energiaigénye körülbelül 57 százalékkal esett vissza. A háztartások egy főre jutó éves energiaköltsége mintegy 63 százalékkal volt alacsonyabb, mint a „business as usual” forgatókönyve.

“Minden, amit jelenleg a fosszilis tüzelőanyagokkal teszünk, elektromos technológiával fogjuk megtenni” – mondta Anna Katharina von Kreland, Jacobson laboratóriumának társszerzője és doktorjelöltje. “A tevékenységek elvégzéséhez, elsősorban a könnyű energiaellátáshoz vagy az ipari folyamatok üzemanyagához szükséges energia mennyisége, amely valójában csökkenne, ha hatékonyabb energiaforrást használna.”

Egy szélsőséges időjárási esemény során az alacsonyabb energiaigény fontos a hálózat online tartása érdekében. Texasban a teljes zöld átállás 56 százalékkal csökkentené az átlagos éves végfelhasználói energiaigényt. Csökkenti a csúcsterhelést is, vagyis a hálózatból egyszerre leadott legnagyobb teljesítményt. Jacobson elmondta, hogy sok otthonnak saját tárolója is lesz, és nem kell annyira a hálózatra támaszkodnia.

A csapat azt is megállapította, hogy a különböző földrajzi helyekről származó elektromos hálózatok összekapcsolása megbízhatóbbá teheti az energiarendszert és csökkentheti a költségeket. A szél nagyobb valószínűséggel fúj nagyobb területeken, vagy süt a nap, vagy máshol üzemeltetnek vízerőművet, ami segíthet pótolni az ellátási hiányosságokat.

„A megújuló energiák zavarai egyre csökkennek, ahogy egyre nagyobb területeket nézünk” – mondta Dessler. “Ha nem fúj a szél Texasban, akkor Iowában fújhat. Ebben az esetben túltermelhetik az energiát, és ránk terhelhetik a plusz energiájuk egy részét.”

A tanulmány arról számolt be, hogy Texasban az egységnyi energiaköltségek 27 százalékkal alacsonyabbak, ha a közép-nyugati hálózathoz csatlakoznak, mint elszigetelten, ahogy jelenleg is.

„Az összességében úgy találtuk, hogy olcsóbb, megbízhatóbb és jobb energiafelhasználás lenne, ha bővítenénk az összekapcsolást” – mondta von Kruland. hozzá mégisMég ha minden állam különálló sziget lenne is, akkor is lehetséges lenne 100 százalékos szél- és napenergia-ellátást megvalósítani minden egyes államban.”

READ  Dow határidős ügyletek: a piacok Putyin ukrajnai inváziójára várnak; Az öt kredit nem szívás

A texasi tél folyamán Jacobson elmondta, hogy a megfelelően karbantartott szélturbinák is segítik az áramellátás fenntartását. A 2021. februári hideg idején néhány lefagyott szélturbinát leállítottak a jégtelenítő berendezés hiánya miatt. (Szén-, gáz- és nukleáris erőforrások közel is a berendezések közvetlen lefagyása miatt, és hozzájárult a teljesítmény még nagyobb csökkenéséhez.)

“Azokon a napokon, amikor hideg van, erős szél fúj, ami nagyon jó hír, mert amikor hideg van, akkor fűtési igénye van” – mondta Jacobson. “Valójában több energiát kapsz a hideg napokon.”

Télen a kevés napfény használhatatlanná teheti a napelemeket. Ebben az esetben a szélturbinák és a napelemek kiegészítő energiaforrások. Ha mindkettő meghibásodik valamikor, egy másik energiaforrás indulhat el, például a geotermikus energia vagy a vízenergia.

Akkumulátorokat is használnak áramellátásra, ha alacsony a nap- vagy szélenergia, de a csapat kimutatta, hogy a hosszú élettartamú akkumulátorok nem szükségesek és nem előnyösek a hálózat stabilitásához. A jelenleg forgalomban lévő 4 órás akkumulátorok közül sok csatlakoztatható a hosszú távú tárolás érdekében, például áramszünet esetén. Ez a megállapítás különösen hasznos, mert a hosszú élettartamú akkumulátor-technológia még mindig viszonylag messze van attól, hogy elérje a piacot.

„Hiba azt gondolni, hogy a megújulók megbízhatatlanok, mert nem önmagukban a megújulókra gondolunk” – mondta Dessler. “Egy rendszer részének tekinti őket. Egy stabil hálózat, amely sok megújuló energiát tartalmaz, egy állandóan telepíthető kapacitással is rendelkezik, amely újra fellendül, ha a megújuló energia kifogy.”

A csapat szimulációja kaliforniai áramszünetre is utalt, mint pl Azok 2020 augusztusában, alacsony költséggel. Több tengeri szélturbina nyáron történő telepítése energiát takaríthat meg, beleértve az épületek hűtését is. A tiszta, megújuló energiaforrásokra való átállás 60 százalékkal csökkentheti Kalifornia energiaigényét.

A hálózat stabilitásának javítása mellett a tanulmány megállapította, hogy egy tiszta, megújuló hálózat működtetése közel 5 millió hosszú távú, teljes munkaidős munkahelyet teremthet, az építőipartól a gyártáson át a közvetett vállalatoknál való foglalkoztatásig. A rendszerek tisztább levegőt is termelnének, ami 2050-ben 53 000 emberrel csökkentheti a szennyezéssel összefüggő halálesetek számát, és több millió ember szennyezéssel összefüggő megbetegedését.

“Ez egy nagyon fontos tanulmány” – mondta Robert Howarth, a Cornell Egyetem professzora, aki nem vett részt a kutatásban. “A fosszilis tüzelőanyag-ágazat továbbra is azzal érvel, hogy a megújulók veszélyes kísérletek, és hogy a hálózat stabilitása és megbízhatósága továbbra is részben a fosszilis tüzelőanyagoktól függ. Jacobson és munkatársai egyértelműen megmutatják, hogy ez egyáltalán nem így van.”

READ  A határidős részvénypiacok stabilizálódtak, a Dow pedig az ötödik hete veszteséges az orosz-ukrán háború közepette

Jacobson korábbi, 2015-ös kutatása a megújuló energia masszív átalakulásáról kritizálni A tudományos közösség egyes tagjaitól. Több mint 20 kutató publikált tanulmány Az elégtelen modellezési technikák és feltételezések miatti aggodalmakra hivatkozva. Az egyik problémás feltételezés az volt, hogy a meglévő vízerőművek gátak növelhetik energiatermelésüket. Jacobson beperelte a vezető szerzőt, Christopher Clackot rágalmazás miatt, de vonja vissza az öltönyt.

Ez az új tanulmány figyelembe veszi a korábbi kritikákat, módosítja a feltételezéseket, teszteli a modellt számos különböző körülmény között, és tartalmazza a 2015-ös tanulmány óta rendelkezésre álló adatokat is, mondta Jacobson. “Ezek nagyon frissített, reálisabb tervek, és sokkal kevesebb kritika van velük kapcsolatban. dátum – mondta.

– mondta Dessler Nem hiszi, hogy ennek a tanulmánynak az eredményei “teljesen ellentmondásosak”. Kimondja, hogy elméletileg lehetséges egy 100 százalékban tiszta, megújuló hálózat.

“Nyilvánvalóan csak azért fog működni, mert rengeteg megújuló energia áll rendelkezésre a bolygón. Fizikai szempontból itt nincsenek alapvető korlátok” – mondta. “A korlátok politikai jellegűek. Össze kell fogni az embereket, és úgy kell dönteni, hogy ezt tegyék, és ez nagyon nehéz.”

A 2021 februári hideg idején Rick Perry volt texasi kormányzó azt mondta, hogy a texasiak több időt töltenek hidegben és áram nélkül, hogy “kizárják a szövetségi kormányt a dolgukból”. a demokraták meghiúsították akik új szabályozást akarnak javasolni.

Körülbelül 15 állam, terület és több mint 180 város vezetett be olyan politikát, amely növeli a megújuló villamos energia mennyiségét, de Jacobson reméli, hogy az ehhez hasonló eredmények önbizalmat adnak a döntéshozóknak ahhoz, hogy törvényeket és politikákat fogadjanak el a gyorsabb átmenet érdekében. Jacobson korábbi tanulmányai és munkája non-profit szervezetén keresztül projekt megoldások Segítsen megalapozott tervek elkészítésében, mint pl Green New Deal és az állami törvényhozás.

„Igazán gyors, 80 százalékos átállásra van szükségünk [of clean energy] 2030-ra, és 100 százalékot a lehető leghamarabb utána – mondta Jacobson. “Valóban sok ember nagy erőfeszítésére van szükség ennek a problémának a megoldásához. Nem egyetlen tudományos tanulmány fogja megoldani a problémát.”