כיצד ניתן לקבל רשת חשמלית מתחדשת

כיצד ניתן לקבל רשת חשמלית מתחדשת
פירושו רשת מתחדשת הכוללת יותר חשמל ויותר קווי הילוכים. רוס אליסון לואר / פליקר, CC BY-NC-ND

הפיתרון העיקרי ל שינוי האקלים ידוע - הפסיקו לשרוף דלקים מאובנים. כיצד לעשות זאת מסובך יותר, אך בתור מלומד שעושה דוגמנות אנרגיה, אני ואחרים רואים את קווי המתאר של עתיד דלק לאחר מאובנים: אנו לייצר חשמל עם מקורות מתחדשים ולחשמל כמעט הכל.

המשמעות היא הפעלת רכבים ורכבות על חשמל, חימום מבנים באמצעות חשמל משאבות חום, מחשמל יישומים תעשייתיים כגון ייצור פלדה ושימוש בחשמל מתחדש לייצור הידרוגנציה (בדומה לגז טבעי) לדרישות אחרות. אז המוקד הוא על הפעלת הרשת החשמלית באמצעות מקורות מתחדשים.

עם זאת יש ויכוח אם מדובר במערכות חשמל מתחדשות לחלוטין אפשרי ו כמה מהר המעבר יכול להתבצע. כאן אני טוען שהכדאיות ברורה, ולכן רק שאלת המעבר רלוונטית.

טכנולוגיות ידועות

כיצד ניתן לקבל רשת חשמלית מתחדשת כיצד ניתן לקבל רשת חשמלית מתחדשת
חוות רוח בטקסס. טקסס קיבל 15% מהחשמל שלו מרוח ב- 2017.
דראקסיס / פליקר, CC BY-ND

המחקר שלי מתמקד במחקר כלכלה של אנרגיה מתחדשת. כדי להדגים כדאיות ולהעריך את עלות מערכות החשמל המתחדשות, החוקרים משתמשים במודלים ממוחשבים המחשבים ייצור פוטנציאלי מטכנולוגיות שונות בכל נקודת זמן, על סמך תנאי מזג האוויר המשתנים. מודל מגלה איזה שילוב של מקורות חשמל ומערכות אחסון אנרגיה בעלות הנמוכה ביותר תוך עמידה תמיד בביקוש.

מחקרים רבים הדגימה שרשתות חשמליות המתחדשות במלואה אפשריות בתוך ה- ארצות הברית, אֵירוֹפָּה, אוסטרליה ובמקומות אחרים. הקולגות שלי ואני סיימנו לאחרונה מחקר בקנה מידה קטן בנושא מדינת האי מאוריציוס. איים מושכים מקומות למעברים מתחדשים ראשוניים בגלל קנה המידה הקטן שלהם, הפשטות היחסית והתלות שלהם בדלקים מיובאים.

ישנן מספר דרכים לייצור חשמל מתחדש: הידרו, רוח, פוטו-וולטאים סולאריים, גיאותרמיות ושריפת צורות שונות של ביומסה (חומר צמחי), מלבד שיפור היעילות להשתמש בפחות אנרגיה. מדובר בטכנולוגיות בוגרות בעלות ידועה.

אפשרויות אחרות כוללות גל, גאות ושפל ו ריכוז אנרגיה סולארית, שם מחזירי אור ממקדים קרני שמש לייצור חשמל. אמנם ניתן להשתמש בהם בעתיד, אך הצורך להתמודד עם שינויי אקלים הוא דחוף, ולדעתי הטכנולוגיות הבוגרות מספיקות.

דעות בנושא אנרגיה גרעינית לרוץ חזק, וזו עוד שיחה. אך מודלים מראים כי ארצות הברית אינה זקוקה לאנרגיה גרעינית כדי לפרוש דלקים מאובנים.

רשת העתיד

מערכות אנרגיה מתחדשת הן ספציפיות למיקום: המערכת הטובה ביותר תלויה במשאבי המיקום (האם היא סוערת?), בתבנית הזמנית שלה (באיזו תדירות היא לא סוערת?) וזמינות מקורות משלימים (האם יש כוח מים לגיבוי?). למרות הרגישות למיקום זה, מחקרים במקומות שונים אינם מוצאים תוצאות דומות.

שימוש במגוון מקורות מתחדשים יכול להפחית עלויות. במיוחד השמש והרוח הם משלימה אם העונה שטופת השמש אינה העונה הרוח; דגמים מגלים ששילוב של שניהם בדרך כלל זול יותר מאשר לבד.

עבור רוב הטכנולוגיות, בקנה מידה גדול יותר מוריד עלויות. לדוגמה, בארצות הברית חוות סולריות רחבות היקף יכולות להיות גדולות פי 1,000 ממערכות גג מגורים וכמחצית העלות. כדי למזער את העלות, אנו בונים מערכות גדולות.

כיצד ניתן לקבל רשת חשמלית מתחדשת כיצד ניתן לקבל רשת חשמלית מתחדשת
בניית פרויקטים אנרגטיים מתחדשים בקנה מידה גדול, כמו מפעל סולארי 550 מגה-ואט זה במדבר מוג'אב בקליפורניה, מוביל להפחתת עלויות עבור אנרגיה המיוצרת.
משרד הפנים האמריקני, CC BY-SA

מכיוון שתנאי השמש והרוח משתנים בנוף, במערכת העלויות נופלות ככל ששטח הייצור גדלאז צריך להיות א רשת חשמלית חזקה להעביר חשמל ממקומות שיש בהם אספקה ​​למקומות ביקוש. אנו זקוקים ליותר חשמל ליישומים כמו תחבורה המשתמשים כיום בדלקים מאובנים. המשמעות היא שהרשת חייבת לצמוח.

מחקרים מראים כי הפעלת רשת חשמלית עם אנרגיה מתחדשת משתנה כלול אי שימוש או השלכת אנרגיה מסוימת לעיתים, אסטרטגיה המפחיתה עלויות בהשוואה לאחסון תמיד של עודפי אנרגיה.

ובכל זאת, איזושהי סוג של אחסון חשמל נחוץ. סוללות עובדות היטב להחלקת תנודות לטווח הקצר, אך לאחסון אנרגיה במשך שעות או ימים רבים, אחסון הידרואלקטרי שאוב פחות יקר. הידרו שאוב משתמש בכל אנרגיה נוספת ברשת כדי לשאוב מים במעלה הגבעה, וכאשר יש צורך באנרגיה, המים זורמים למטה כדי לייצר כוח בטורבינה. לארצות הברית יש כמה דוגמאות קיימות הרבה מיקומים ריאלי. עם הרחבת הרשת, האחסון עשוי להיות ממוקם במרחק מה המשתמשים.

חשמל וזרם ביומסה זמינים על פי דרישה, כך שיש להם רשת חשמלית מתחדשת מכווץ את צורך אחסון האנרגיה ומפחית את העלות. לשניהם השפעות סביבתיות שיש לנהל.

כיצד ניתן לקבל רשת חשמלית מתחדשת כיצד ניתן לקבל רשת חשמלית מתחדשת
מנהל מידע האנרגיה בארה"ב, CC BY

כוח מים יכול לשנות את המערכות האקולוגיות המקומיות. שריפה ביומסה פולטת פחמן דו חמצניאבל מחקר שעבדתי עליו מראה כי פליטת ביומסה הם הפיכים והם בבירור עדיפים על פחמן על פני פליטות דלק מאובנים. קיימות תלויה גם באופן קריטי בניהול שדות ביומסה ויערות; הרקורד האנושי בנושא לא היה מהמם.

מערכות אנרגיה מתחדשת דורשות קרקע. א מחקר אמריקני מראה כי אספקת חשמל מרוח, מים ושמש תצטרך 0.42% משטח היבשה, בתוספת 1.6% משטח היבשה עבור שטח בין טורבינות רוח. אנרגיה ביומסה דורשת הרבה יותר אדמה מרוח או שמש, ולכן ביומסה חייבת להיות חלק קטן מהפתרון של האנרגיה המתחדשת.

חסמים אמיתיים הם פוליטיים ותרבותיים

רשת חשמל מתחדשת עתידית עם חשמול נלווה עשויה או לא להפחית את עלויות האנרגיה. אולם הימנעות מההשפעות הגרועות ביותר של שינויי אקלים פירושה הפסקת דלקים מאובנים, בין אם זה חוסך כסף ובין אם לא. ובכל זאת, המעבר המתחדש יהיה מהיר ופשוט יותר פוליטית אם הוא יקר פחות.

In מאוריציוסהמחקר שלנו מצא כי עלויות חשמל מתחדשות דומות לעלויות הנוכחיות שם, על בסיס עלויות הון שוטפות לאנרגיה מתחדשת. כמה מחקרים כמו כן, מוצאים שהעלויות לחשמל מתחדש עתידי יהיו נמוכות מעלויות הדלק המאובנים הנוכחיים, ככל הנראה שהעלויות יירדו ככל שאנו בונים מערכות אנרגיה מתחדשות יותר ומשתכללות בביצועה.

וזהו, מבחינה טכנית. שילוב של מקורות מתחדשים ואחסון אנרגיה - השילוב הספציפי תלוי בתנאים והעדפות מקומיות - יכול לספק את כל החשמל הדרוש במחיר שווה לכל נפש, ולהפחית את זיהום האוויר לאתחול.

אך יש צורך במדיניות ממשלתית בכדי לעבור לאנרגיה מתחדשת. שינויי אקלים הם עלות חיצונית - על ידי החברה ולא על ידי יצרני אנרגיה - כך שכוחות השוק בלבד לא יעשו את המעבר. חוץ מזה שמים מחיר על פחמן (אולי עם דיבידנדים שהוחזרו לציבור) הממשלה יכולה להקל על בניית התשתית הדרושה. ויש צורך בתמיכה ציבורית: לדוגמה, קבלה ציבורית של קווי הולכה להעברת חשמל מהמישורים הגדולים הסוערים למרכזי הערים היא אתגר נוסף לרשת המתחדשת.

פרויקט בסדר גודל של שינוי מערכת האנרגיה יהיה ליצור מקומות עבודה - מקומות עבודה רבים - וזה אולי המדד הכלכלי החשוב ביותר לאזרח.

מחקרים ממני ואחרים מראים כי רשתות חשמל מתחדשות במלואה אפשריות עם הטכנולוגיה הנוכחית במחירים שוטפים; חסמים לשימוש בחשמל מתחדש הם פוליטיים ותרבותיים יותר מאשר טכנולוגיים או כלכליים.

על המחבר

דייויד טימונס, פרופסור חבר לכלכלה, אוניברסיטת מסצ'וסטס בוסטון

מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.

ספרים קשורים

הוספה: התוכנית המקיפה ביותר שהציעה אי פעם להפוך את ההתחממות הגלובלית

מאת פול הוקן וטום שטייר
9780143130444מול פחד ואדישות נרחבים, קואליציה בינלאומית של חוקרים, אנשי מקצוע ומדענים התאגדה כדי להציע מערך של פתרונות מציאותיים ונועזים לשינויי אקלים. מאה טכניקות ושיטות מתוארות כאן-כמה ידוע; כמה שמעולם לא שמעת עליהם. הם נעים מאנרגיה נקייה לחינוך בנות במדינות בעלות הכנסה נמוכה וכלה בפרקטיקות בשימוש בקרקע ששולפות פחמן מהאוויר. הפתרונות קיימים, הם קיימא מבחינה כלכלית, וקהילות ברחבי העולם מיישמות אותם כיום במיומנות ובנחישות. זמין באמזון

עיצוב פתרונות אקלים: מדריך מדיניות אנרגיה מעוטת פחמן

מאת האל הארווי, רובי אורוויס, ג'פרי רסמן
1610919564עם ההשפעות של שינויי האקלים כבר עלינו, הצורך לקצץ בפליטת גזי חממה עולמיים הוא לא פחות דחוף. זה אתגר מרתיע, אך הטכנולוגיות והאסטרטגיות לעמידה בו קיימות כיום. קבוצה קטנה של מדיניות אנרגיה, שתוכננה ומיושמת היטב, יכולה להכניס אותנו לנתיב לעתיד נמוך בפחמן. מערכות אנרגיה הן גדולות ומורכבות, ולכן מדיניות האנרגיה חייבת להיות ממוקדת וחסכונית. גישות המתאימות לכל אחד פשוט לא יעשו את העבודה. קובעי המדיניות זקוקים למשאב ברור ומקיף המתאר את מדיניות האנרגיה שתשפיע בצורה הגדולה ביותר על עתידנו באקלים, ומתאר כיצד לתכנן היטב מדיניות זו. זמין באמזון

זה משנה את הכל: קפיטליזם מול האקלים

מאת נעמי קליין
1451697392In זה משנה הכל נעמי קליין טוענת כי שינויי אקלים אינם סתם נושא נוסף שמוגש בצורה מסודרת בין מיסים לטיפול בבריאות. זו אזעקה שקוראת לנו לתקן מערכת כלכלית שכבר כושלת אותנו במובנים רבים. קליין בונה בקפדנות את המקרה לכך שהפחתה מאסיבית של פליטת החממה שלנו היא הסיכוי הטוב ביותר שלנו בו זמנית לצמצם את אי השוויון הפעור, לדמיין מחדש את הדמוקרטיות השבורות שלנו ולבנות מחדש את הכלכלות המקומיות המרוויחות שלנו. היא חושפת את הייאוש האידיאולוגי של מכחישי שינויי האקלים, את האשליות המשיחיות של אנשי ההנדסה הגיאולוגית, ואת התבוסתנות הטראגית של יותר מדי יוזמות ירוקות-מיינסטרימיות. והיא מדגימה בדיוק מדוע השוק לא - ולא יכול - לתקן את משבר האקלים, אלא במקום זאת יחמיר את המצב, עם שיטות מיצוי קיצוניות ופוגעות יותר ויותר מבחינה אקולוגית, המלוות בקפיטליזם אסון. זמין באמזון

מאת המו"ל:
רכישות באמזון ללכת לפרוע את העלות של הבאת לך InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ו ClimateImpactNews.com ללא עלות וללא מפרסם לעקוב אחר הרגלי הגלישה שלך. גם אם תלחץ על קישור אך אינך קונה את המוצרים הנבחרים האלה, כל דבר אחר שאתה קונה באותו ביקור באמזון משלם לנו עמלה קטנה. אין עלות נוספת עבורך, אז אנא תרום למאמץ. אתה יכול גם להשתמש בקישור זה להשתמש באמזון בכל עת כדי שתוכלו לתמוך במאמצים שלנו.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

עקוב אחר InnerSelf ב

אייקון פייסבוקאייקון טוויטרסמל YouTubeאייקון אינסטגרםסמל pintrestאייקון rss

 קבל את הדוא"ל האחרון

מגזין שבועי השראה יומית

הסרטים האחרונים

הגירת האקלים הגדולה החלה
הגירת האקלים הגדולה החלה
by משתמש סופר
משבר האקלים מכריח אלפים ברחבי העולם לברוח מכיוון שבתיהם הופכים יותר ויותר למגורים.
עידן הקרח האחרון מספר לנו מדוע עלינו לדאוג לשינוי בטמפרטורה
עידן הקרח האחרון מספר לנו מדוע עלינו לדאוג לשינוי בטמפרטורה
by אלן נ ויליאמס, et al
הדו"ח האחרון של הפאנל הבין-ממשלתי לשינויי אקלים (IPCC) קובע כי ללא ירידה משמעותית ...
כדור הארץ נשאר מגורים מיליארדי שנים - בדיוק איזה מזל קיבלנו?
כדור הארץ נשאר מגורים מיליארדי שנים - בדיוק איזה מזל קיבלנו?
by טובי טירל
לקח לאבולוציה 3 או 4 מיליארד שנים לייצר הומו ספיינס. אם האקלים היה נכשל לחלוטין פעם אחת בלבד באותו ...
כיצד מיפוי מזג האוויר לפני 12,000 שנה יכול לעזור לחזות שינויי אקלים עתידיים
כיצד מיפוי מזג האוויר לפני 12,000 שנה יכול לעזור לחזות שינויי אקלים עתידיים
by בריס ריי
סוף עידן הקרח האחרון, לפני כ -12,000 שנה, התאפיין בשלב קר אחרון שנקרא Dryas הצעיר יותר ...
הים הכספי אמור ליפול ב -9 מטרים ומעלה במאה הזו
הים הכספי אמור ליפול ב -9 מטרים ומעלה במאה הזו
by פרנק וסלינג 'ומתאו לטואדה
דמיין שאתה נמצא על החוף, משקיף אל הים. לפניך מונח 100 מטרים של חול צחיח שנראה כמו ...
ונוס הייתה עוד פעם כמו כדור הארץ, אך שינויי האקלים הפכו אותה לבלתי ראויה למגורים
ונוס הייתה עוד פעם כמו כדור הארץ, אך שינויי האקלים הפכו אותה לבלתי ראויה למגורים
by ריצ'רד ארנסט
אנו יכולים ללמוד הרבה על שינויי אקלים מוונוס, כוכב אחותנו. לנוגה יש כיום טמפרטורת שטח של ...
חמש אי אמונות באקלים: קורס התרסקות במידע מוטעה באקלים
חמשת אי האמונה באקלים: קורס התרסקות במידע מוטעה באקלים
by ג 'ון קוק
סרטון זה הוא קורס קריסה במידע מוטעה באקלים, המסכם את הטיעונים המרכזיים המשמשים להטלת ספק במציאות ...
הארקטי לא היה כל כך חם במשך 3 מיליון שנה וזה אומר שינויים גדולים עבור הפלנטה
הארקטי לא היה כל כך חם במשך 3 מיליון שנה וזה אומר שינויים גדולים עבור הפלנטה
by ג'ולי בריגהאם-גרט וסטיב פטיש
מדי שנה, כיסוי קרח הים באוקיאנוס הארקטי מצטמצם עד לנקודה נמוכה באמצע ספטמבר. השנה הוא מודד רק 1.44 ...

כתבות אחרונות

אנרגיה ירוקה2 3
ארבע הזדמנויות מימן ירוק למערב התיכון
by כריסטיאן טיי
כדי למנוע משבר אקלים, המערב התיכון, כמו שאר המדינה, יצטרך לשחרר את כלכלתו לחלוטין על ידי...
ug83qrfw
החסם העיקרי לתגובת דרישה צריך להסתיים
by ג'ון מור, על כדור הארץ
אם הרגולטורים הפדרליים יעשו את הדבר הנכון, ייתכן שלקוחות החשמל ברחבי המערב התיכון יוכלו בקרוב להרוויח כסף בזמן...
עצים לשתילה לאקלים2
לשתול עצים אלה כדי לשפר את חיי העיר
by מייק וויליאמס-רייס
מחקר חדש קובע אלונים חיים ושקמים אמריקאים כאלופים בין 17 "עצי סופר" שיעזרו להפוך ערים...
קרקעית הים הצפונית
מדוע עלינו להבין את הגיאולוגיה של קרקעית הים כדי לרתום את הרוחות
by נטשה בארלו, פרופסור חבר לשינוי סביבתי רבעוני, אוניברסיטת לידס
עבור כל מדינה שבורכה בגישה נוחה לים הצפוני הרדוד והסוער, רוח מהחוף תהיה המפתח למפגש רשת...
3 שיעורי אש בשדה קוצים לעיירות יער כאשר דיקסי פייר הורסת את גרינוויל ההיסטורית, קליפורניה
3 שיעורי אש בשדה קוצים לעיירות יער כאשר דיקסי פייר הורסת את גרינוויל ההיסטורית, קליפורניה
by בארט ג'ונסון, פרופסור לאדריכלות נוף, אוניברסיטת אורגון
שריפת שריפה בוערת ביער הרים חם ויבש שטפה את העיר Gold Rush, גרינוויל, קליפורניה, ב -4 באוגוסט,…
סין יכולה לעמוד ביעדי אנרגיה ואקלים המכסים את עוצמת הפחם
סין יכולה לעמוד ביעדי אנרגיה ואקלים המכסים את עוצמת הפחם
by אלווין לין
בפסגת האקלים של המנהיג באפריל, התחייב שי ג'ינפינג כי סין תשלוט בקפדנות בכוח הפחם ...
מים כחולים מוקפים דשא לבן מת
מפה עוקבת אחר 30 שנים של התכה שלג קיצונית ברחבי ארה"ב
by מיקיילה מייס-אריזונה
מפה חדשה של אירועי התכה שלג קיצוניים במהלך 30 השנים האחרונות מבהירה את התהליכים המניעים התכה מהירה.
מטוס משליך מעכב אש אדום על שריפת יער כשכבאים חונים לאורך כביש מביטים למעלה לשמיים הכתומים
המודל חוזה פרץ של 10 שנים של שריפה, ולאחר מכן ירידה הדרגתית
by חנה היקי-יו. וושינגטון
מבט על עתידם לטווח הארוך של שריפות היער מנבא פרץ ראשוני בן כעשור בערך של פעילות מדורות, ...

 קבל את הדוא"ל האחרון

מגזין שבועי השראה יומית

עמדות חדשות - אפשרויות חדשות

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | שוק InnerSelf
זכויות יוצרים © 1985 - פרסומי 2021 InnerSelf. כל הזכויות שמורות.