211service.com
At stole på vedvarende energi alene øger omkostningerne ved eftersyn af energi betydeligt
Mark Wilson | Getty
Et voksende antal amerikanske byer og stater har foreslået eller endda vedtaget lovgivning, der ville kræve at producere al elektricitet fra vedvarende energikilder som sol og vind inden for få årtier.
Det lyder måske som en god idé. Men en voksende mængde beviser viser, at det ikke er det.
Det i stigende grad kommer til syne at det at insistere på 100 procent vedvarende kilder – og at foragte andre, der ikke producerer drivhusgasser, såsom atomkraft og fossile brændselsanlæg med kulstofopsamlingsteknologi – er spildt dyrt og unødvendigt vanskeligt.
I det seneste bevis, en undersøgelse offentliggjort i Energi- og miljøvidenskab fastslog, at sol- og vindenergi alene pålideligt kunne dække omkring 80 procent af den seneste amerikanske elefterspørgsel, men massive investeringer i energilagring og -transmission ville være nødvendige for at undgå større strømafbrydelser. At presse på for at imødekomme 100 procent af efterspørgslen med disse ressourcer ville kræve at bygge et stort antal yderligere vind- og solparker – eller udvide ellageret i et omfang, der ville være uoverkommeligt dyrt til nuværende priser. Eller noget af begge dele.
Det grundlæggende problem er, at solen ikke altid skinner, og vinden blæser ikke altid. Undersøgelsen analyserede 36 års vejrdata på timebasis og fandt, at der er huller i produktionen af vedvarende energi, selv på kontinental skala.
At stole på disse intermitterende kilder alene ville kræve bygning af mange flere sol- og vindmølleparker for at producere overskydende energi i særligt solrige og blæsende perioder, plus enorme lagersystemer, der kan bruge timers eller endda ugers strøm (se Serial Battery Entrepreneur's New Venture Tackles Ren energis største problem). En anden mulighed er at bygge langdistancetransmissionsruter, der kan sende elektriciteten rundt i landet lige i det øjeblik, det er nødvendigt.
Opbevaringssystemer er utroligt dyre i tilfælde af batterier – og geografisk begrænset i tilfælde af pumpet vandkraft, som kræver et sæt vandreservoirer i varierende højder (se Hvorfor der sker dårlige ting ved opstart af ren energi). Langdistancetransmissionsledninger er også dyre og kan tage årtier at blive godkendt og bygget (se Sådan får du Wyoming Wind til Californien og reducerer 80 % af USA's kulstofemissioner).
Bare det at nå 80 procent af efterspørgslen pålideligt med kun vind og sol ville kræve enten et amerikansk højhastighedstransmissionssystem eller 12 timers elektricitetsopbevaring. Et lagersystem af den størrelse i hele USA ville koste mere end 2,5 billioner dollars for et batterisystem.
For at imødekomme alle landets årlige elektricitetsbehov med 99,97 procent pålidelighed, ville forsyningsselskaberne skulle bygge 12 timers lager plus mindst det dobbelte af mængden af vedvarende energiproduktion, fandt undersøgelsen. Eller virksomheder kunne implementere lidt mere vind- og solenergi kombineret med mere end en måneds lagerplads.
Fordelen i forhold til vedvarende energi ved andre rene muligheder, såsom nuklear eller naturgas med kulstoffangst, er, at de kan levere altid-on strøm eller, i det mindste i sidstnævnte tilfælde, hurtigt kan rampe op og ned for at imødekomme svingende efterspørgsel (se Potential Carbon Capture Game Changer er næsten færdig).
Politikere vil være klogt i at overveje de data og afvejninger, der følger af denne type dataanalyse, før de vedtager politikker eller mandater for et 100 % vind-/solnet, sagde Nathan Lewis, kemiker ved California Institute of Technology og medforfatter. af undersøgelsen, i en e-mail.
Alligevel raser den voldsomme debat blandt videnskabsmænd om dyderne ved at sigte efter 100 procent vedvarende energi. Mest fremtrædende har Mark Jacobson fra Stanford argumenteret for, at stater og nationer kan foretage denne overgang til en overkommelig pris. Andre forskere har kritiseret hans arbejde, især i en papir udgivet tidligere i år i Proceedings of the National Academy of Sciences . Jacobson anlagde efterfølgende en injuriesag mod hovedforfatteren og udgiveren, som han faldet i sidste uge (se A Renewable-Energy Champion sagsøger sine videnskabelige kritikere).