A hatékony, 100% -ban megújuló energia érdekében termelnünk kell
Kizárólag megújuló energiákkal való ellátása több állam álma. Álom, amelyet az elektromos energia tárolásának technikai nehézségei korlátoznak. A megoldás: állítson elő többet, mint elegendő - állítják Richard Perez (New York-i Állami Egyetem, Albany) és Benoît Tournadre (Mines ParisTech) szakemberek.
Világszerte a városok, régiók és országok léptékében virágzanak az elkötelezettségek, amelyek elsősorban a megújuló energiával működő gazdaságok felé mozognak. Csak New York állam esetében négy versengő törvényjavaslat 50 és 100% közötti megújuló energiát céloz meg 2040-ig, ha nem hamarabb.
Csak két megújuló energiaforrás van elég bőven e nagyon ambiciózus célok eléréséhez: a nap és a szél. Mindkettő azonban időszakos erőforrás, amelyet az időjárás, a nappali és az éjszakai váltakozás, valamint az évszakos ciklusok szabályoznak. Ha azt akarjuk, hogy helyettesítsék a szükség szerint telepített fosszilis erőforrásokat, akkor „irányíthatóknak” kell lenniük - vagyis képesnek kell lenniük a kereslet szerinti energiaellátásra.
Miután kutatást folytattunk a témában - különösen az Egyesült Államokban az Energiaügyi Minisztérium részéről - megerősítjük, hogy ellenőrizhető megújuló energia lehetséges és elérhető áron. Nagyon beágyazott gondolat az a megfontolás, hogy a megújuló energiák által termelt teljes energiát el kell adni, mióta megtermelik. De a nap- vagy szélenergia „pazarlásának” gondolatát soha nem említik. Ezért nem veszik figyelembe a megtermelt elektromos energia proaktív túlméretezésének és csökkentésének lehetőségét. Konkrétan az az elképzelés, hogy a megújuló energiaforrásokat olyan mennyiségben telepítsék, amely meghaladja a keresletet: egy nap jó idő esetén a napenergia túltermel. A kedvező körülmények között megtermelt többletet vagy tárolják, vagy kidobják, az optimális költségnek megfelelően.
Véleményünk szerint ez a kulcsa annak, hogy alacsonyabb költségekkel lehessen elérni a főként megújuló energiákkal működő villamosenergia-hálózatot. Az Egyesült Államok északi részén (a francia viszonyok képviselője) megfigyelhetjük, hogy a napelemes és szélenergia 50% -os nagyságrendű túlméretezése jelenti a legolcsóbb megoldást az energiatermelésre a nap 24 órájában.
A tárolás kérdése
Ötletünk a következő érvelésen alapul: ma az energiatárolás az egyetlen megoldás, amelyet a megújuló energiák általánosításának elérésére gondolnak. Valóban elengedhetetlen elem a nap- és szélenergia szüneteltetésének kompenzálása - vagyis termelésük csökkenése, amikor a nap már nem világít meg minket (éjszaka) vagy alig (például felhős időben). Például) a szél túl gyenge.
Ennél is fontosabb, hogy ez hosszabb időszakokra is vonatkozik, több nap hiányával és bizonyos évszakokkal, amelyekben a napsütés továbbra is gyenge, vagy a légköri viszonyok nem túl szelesek. Télen gyakran láthatjuk, hogy a naptermelés a várható átlagos termelés néhány századára csökken. A hálózatüzemeltetők biztosítják, hogy az áramellátás alkalmazkodjon a kereslet növekedéséhez és csökkenéséhez. Jelenleg a tárolás két fő típusára támaszkodnak. Víztározók, ún. Szivattyús tárolók és akkumulátorok, rövid ideig.
Ha továbbra is nagyon magas, akkor csökken a tárolás költsége. A legoptimistább előrejelzések szerint azonban a nap- és szélenergia vezérelhetőségének egyedüli tárolására támaszkodva tanulmányunk szerint túlzottan drága marad, figyelembe véve a hosszú, alacsony termelésű időszakokra kitöltendő hiány mennyiségét.
A szélenergia, és még inkább a napenergia ára is csökken, odáig, hogy túlméretezésük - vagy a feltétlenül szükségesnél nagyobb beépítés - megfizethetővé válik. Ez akkor is igaz, ha a nap- vagy szélgenerátorokból származó felesleges termelést eldobják, és nem az elektromos hálózatba táplálják. A túlméretezés csökkenti a termelés hiányát azáltal, hogy több energiát termelhet az alacsony nap- és szélállapotú időszakokban. A legfontosabb, hogy a szükségesnél többet telepítve jelentősen csökken a tárolási igény.