ЭкоТехника в Facebook Экотехника в Telegram ЭкоТехника в Twitter



По мнению большинства участников климатического саммита ООН COP26, проходящем сейчас в штландском Глазго, стратегия декарбонизации энергетики является одной из приоритетных тем. Однако, критики возобновляемых источников энергии сомневаются в надежности систем, полагающихся на ресурсы с нестабильной генерацией. Недавнее исследование, проведенное учеными из Калифорнийского университета в Ирвине совместно с коллегами Университета Цинхуа, Научного института Карнеги и Калифорнийского технологического института, решает вопрос стабильности.

В статье, опубликованной в журнале Nature Communications, исследователи утверждают, что на сегодняшний день львиная доля спроса на электроэнергию в промышленно развитых странах может быть покрыта за счет совместного использования ветра и солнца. Но для этого необходимо предпринять дополнительные меры.

В своей работе ученые доказывают, что наиболее надежные системы на основе ветроустановок, способны удовлетворить потребности в электроэнергии в исследуемых странах в 72-91 процентах случаев, даже без накопления энергии. С добавлением энергохранилищ, покрывающих 12-часовые периоды, с этой задачей справятся солнечные электростанции, которые покроют 83 до 94 процентов нужд энергетики.

«Ветровая и солнечная энергия могут удовлетворить более 80 процентов спроса во многих регионах без сумасшедших объемов хранения или избыточных генерирующих мощностей, что является критическим моментом, - сказал соавтор Стивен Дэвис, профессор UCI. - Но в зависимости от страны может быть много многодневных периодов в течение года, когда некоторый спрос необходимо будет удовлетворить за счет хранения энергии и других неископаемых источников энергии в будущем с нулевым выбросом углерода».

Чтобы оценить достаточность ресурсов ВИЭ, ученые проанализировали данные о почасовом потреблении энергии за 39 лет в 42 крупных странах. Они обнаружили, что полный переход на устойчивые энергоресурсы может быть проще для более крупных стран в более низких широтах, которые могут полагаться на наличие солнечной энергии в течение всего года.

Исследователи выделили Германию, как пример территориально небольшой страны на высоких широтах, в которой есть затруднения в покрытии всех потребностей за счет ветровых и солнечных ресурсов.

«Исторические данные показывают, что страны, расположенные дальше от экватора, могут иногда испытывать периоды, называемые «темными штилями», во время которых ресурсы солнца и втёрта сильно ограничиваются, - сказал ведущий автор Дэн Тонг, доцент Университета Цинхуа. - Один недавний случай этого явления в Германии длился две недели, вынудив немцев прибегнуть к управляемой генерации, которая во многих случаях обеспечивается установками, работающими на ископаемом топливе».

Для решения этой проблемы ученые предложили несколько ответов, в числе которых – наращивание генерирующих мощностей, превышающих годовой спрос, развитие возможностей долгосрочного хранения и объединение ресурсов нескольких стран на континентальной суше.

«Европа является хорошим примером, - сказала Тонг, постдокторант UCI. - Большая согласованность и надежность может быть обеспечена системой, включающей солнечные ресурсы из Испании, Италии и Греции с обильным ветром, доступным в Нидерландах, Дании и странах Балтии».

Исследователи обнаружили, что ветер и солнце смогут обеспечить около 85 процентов от общего спроса на электроэнергию в Соединенных Штатах, и это количество также может быть увеличено за счет увеличения мощности, добавления батарей и других методов хранения, а также присоединения к другим национальным партнерам на североамериканском континенте.

«Во всем мире существуют определенные геофизические ограничения на нашу способность производить электроэнергию с нулевым выбросом углерода, - сказал Дэвис. - Все сводится к разнице между трудным и невозможным. Будет сложно полностью исключить ископаемое топливо из нашей структуры производства электроэнергии, но мы сможем достичь этой цели, когда будут согласованы технологии, экономика и социально-политическая воля».

Финансирование исследование было предоставлено Национальным научным фондом США, Национальным фондом естественных наук Китая, Научным институтом Карнеги и фондом Gates Ventures Inc.

Источник: news.uci.edu


А вы что думаете по этому поводу? Дайте нам знать – напишите в комментариях!



Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье!

Смотрите еще интересные материалы:

Присоединяйтесь к нам!

 

Авторизоваться