Вітер і сонце можуть забезпечити живлення великих країн світу більшу частину часу

У статті, опублікованій нещодавно вПриродні комунікації, автори, у тому числі експерти з Університету Цинхуа (GG) у Китаї, Інституту науки Карнегі та Каліфорнійського технологічного інституту, заявили, що більшість нинішнього попиту на електроенергію в розвинених промислово розвинених країнах можна задовольнити за допомогою певної комбінації вітрової та сонячної енергії. . Але цей позитивний висновок супроводжується застереженням, що потрібні додаткові зусилля, щоб повністю задовольнити країни' вимоги.

Згідно з дослідженням, більшість надійних систем, у яких переважає енергія вітру, здатні задовольнити потреби в електроенергії в досліджуваних країнах у 72-91 відсотку часу, навіть без накопичувача енергії. З додаванням 12-годинного накопичувача енергії в системах переважає сонячна енергія і може задовольнити потреби від 83 до 94 відсотків годин.

& quot;Вітер і сонячна батарея можуть задовольнити понад 80 відсотків попиту в багатьох місцях без шалених обсягів сховищ або надлишкової генеруючої потужності, що є критичною точкою," сказав співавтор Стів Девіс, професор систем науки про Землю UCI."Але залежно від країни протягом року може бути багато багатоденних періодів, коли певну потребу потрібно буде задовольнити за рахунок зберігання енергії та інших невикопних джерел енергії в майбутньому без вуглецю."

Команда проаналізувала 39 років&№39; дані про погодинний попит на енергію з 42 великих країн, щоб оцінити достатність вітрової та сонячної енергії для задоволення їхніх потреб. Вони виявили, що повний перехід на стійкі енергетичні ресурси може бути легшим для більших країн з нижчими широтами, які можуть покладатися на доступність сонячної енергії протягом року.

Дослідники виділили Німеччину як приклад відносно меншої за площею країни країни на вищій широті, що ускладнить її потреби в електроенергії за допомогою вітрових і сонячних ресурсів.

& quot;Історичні дані показують, що країни, які знаходяться далі від екватора, іноді можуть відчувати періоди, які називаються'темним занепадом' протягом якого існує дуже обмежена доступність сонячної та вітрової енергії," сказав провідний автор Ден Тонг, доцент кафедри систем Землі в Університеті Цінхуа."Один нещодавній випадок цього явища в Німеччині тривав протягом двох тижнів, змусивши німців вдатися до генерації з диспетчеризацією, яка в багатьох випадках забезпечується установками, що спалюють викопне паливо."

Серед підходів, які дослідники запропонували для полегшення цієї проблеми, є нарощування генеруючих потужностей, які перевищують річні потреби, розвиток можливостей довгострокового зберігання та об’єднання ресурсів кількох країн на континентальній території.

& quot;Європа надає хороший приклад," сказала Тонг, яка розпочала свою роботу над цим дослідженням як докторант кафедри системних наук UCI'."Велику послідовність і надійність могла б забезпечити система, яка включає сонячні ресурси з Іспанії, Італії та Греції з рясним вітром, доступним у Нідерландах, Данії та Балтійському регіоні."

Дослідники виявили, що вітрова та сонячна енергетична система може забезпечити близько 85 відсотків загальної потреби в електроенергії в Сполучених Штатах, і цю кількість також можна збільшити за рахунок збільшення потужності, додавання батарей та інших методів зберігання, а також з’єднання з іншими національними партнерами. на північноамериканському континенті.

& quot;У всьому світі існують певні геофізичні обмеження щодо нашої здатності виробляти електроенергію з нульовим викидом вуглецю," — сказав Девіс."Це зводиться до різниці між складним і неможливим. Повністю виключити викопне паливо з нашого комплексу виробництва електроенергії буде важко, але ми зможемо досягти цієї мети, коли технології, економіка та соціально-політична воля будуть узгоджені."