Njia rahisi ya Wadogo Up Wind Na Solar Energy?

Njia rahisi ya Wadogo Up Wind Na Solar Energy?

Upepo na nguvu za jua ni njia ya kupunguza uzalishaji wa kaboni lakini vyanzo hivi vya kizazi hutegemea vagaries ya hali ya hewa, ambayo ina maana kwamba upepo wala nishati ya jua huweza kuzalisha umeme juu ya mahitaji wakati wote wa siku. Ukosefu huu umesababisha watu wengi kudhani kwamba upepo mkubwa wa jua na kupunguza nishati ya jua ili kupunguza uzalishaji wa kaboni husababisha gharama za umeme kuongezeka na kuhitaji hifadhi kubwa ya nishati.

Wenzangu na mimi tu tulichapisha Utafiti mpya kuonyesha kwamba dhana hii si sahihi. Kwa kweli, ikiwa Marekani ingeenda kwenye mfumo wa umeme wa taifa wa 48-hali, badala ya kanda moja iliyopo sasa, nchi itakuwa na uwezo wa kusafirisha nishati mbadala zaidi duniani. Mabadiliko hayo yanaweza kupunguza CO2 na 78% kwa gharama za chini kuliko leo bila kutumia teknolojia yoyote ya hifadhi.

Kutumia mfano wa kompyuta, tumegundua kuwa mifumo hii kubwa ya umeme ingeweza kutumia nguvu zaidi kwa ufanisi bila kujali jenereta ndani yake. Kupungua kwa gharama kati ya mfumo wa mtindo wa taifa tunayoelezea na moja ya sasa, ambayo imegawanywa katika mikoa ya 130, ni dola za 47 $ kwa mwaka. Hiyo inabadilisha kuwa gharama ya umeme kati ya 8.5 na 10.2 ¢ kwa kilowatt saa (kWh), ikilinganishwa na wastani wa sasa wa kitaifa wa Senti ya 12.7 kwa kWh.

Electron superhighway

Utafiti wetu ulijengwa juu ya mfano ulioitwa Nishati ya Taifa na Hali ya Hali ya Hali ya Hali ya hewa (NEWS) simulator. Simulator ya NEWS ni mfano wa gharama ya kuboresha gharama ambayo hutafuta ufumbuzi wa gharama ya chini kabisa.

Inajumuisha vipengele vya gridi ya umeme, kama vile maambukizi, jenereta, mahitaji ya umeme, vikwazo vya matumizi ya ardhi, tabia ya generator, data ya hali ya hewa, na data ya gharama kwa jenereta. Ili kujua jinsi ya kupunguza gharama, mfano wa NEWS utahesabu jinsi ya kutoa nguvu kila saa moja kwa mwaka mzima kulingana na jenereta zilizopo na mistari ya maambukizi ambayo umbali wa umbali mrefu.

Mfano wetu ulikuwa na kitu cha pekee, ingawa: upanaji wa maambukizi ya juu ya sasa (HVDC).

Kwa dhana, hii ni sawa na mfumo wa barabara kuu ya kati ya kuunganishwa kwenye mtandao wa barabara. Teknolojia ya HVDC ina faida kubwa zaidi juu ya mistari ya jadi ya nguvu: kuna nishati ndogo iliyopotea katika kusafirisha nguvu kutoka sehemu moja hadi nyingine. Inafanya hivi kwa kutumia sasa ya moja kwa moja, badala ya kubadilisha sasa, na kufanya kazi kwa viwango vya juu.

HVDC inatumika nchini Marekani leo. Hata hivyo, hutumiwa kama mfumo wa hatua kwa uhakika kwa jenereta moja (au chache) kwa masoko ya mbali. Mojawapo maarufu zaidi huitwa sehemu ya Pasifiki ya DC, ambayo inaruhusu nguvu kutoka kaskazini magharibi mwa pacific na nguvu zake nyingi hadi Los Angeles, kusambaza 48% ya nguvu wakati wa masaa ya mahitaji ya kilele. Tofauti katika mfano wa NEWS ni kwamba HVDC hutumiwa kwenye mtandao, badala ya usanidi rahisi wa kumweka kwa uhakika, ambayo inaruhusu matumizi makubwa zaidi ya mistari ya nguvu kati ya mikoa kwa njia nyingi.

Makadirio ya uwezo wa upepo wa upepo kwa Marekani Red inaonyesha uwezo mkubwa, bluu ni ya chini. Chris Clack / CIRES, Mwandishi alitoa Makadirio ya uwezo wa upepo wa upepo kwa Marekani Red inaonyesha uwezo mkubwa, bluu ni ya chini. Chris Clack / CIRES, Mwandishi alitoa Kwa maana, mfano wa NEWS haufikiri kuwa mistari maambukizi zaidi yanapaswa kuongezwa kwenye gridi ya sasa. Lakini inaanzisha uwezo mpya wa maambukizi kama mfano unaona kuwa ni kiuchumi. Inashangaza, mfano wa NEWS huchagua uambukizi wa HVDC wakati unaweza. Kwa nini? Upatikanaji wa mistari ya HVDC inaruhusu masoko makubwa kuunda, ambayo yanafaidika na uchumi wa kiwango.

Katika mazoezi, hii inamaanisha kwamba jenereta za upepo katika Milima inasema, kwa mfano, zinaweza kuuza nje nguvu zaidi kwa maeneo nchini ambako kuna mahitaji makubwa, kama miji mikubwa. Kama ilivyo sasa, jenereta za upepo zinasaidia nguvu kanda na wakati mwingine hutoa nguvu zaidi kuliko inahitajika wakati fulani wa siku.

Katika mfumo wa kikanda, moja ambayo ni ukubwa wa kusema Kansas, upepo na jua huelekea kuwa vipindi vya vipindi vya uzalishaji zaidi na chini ya uzalishaji. Hii inaongeza gharama za kuongezeka kwa sababu upepo na jenereta za jua zinahitaji kupunguzwa, au kuzima, wakati wa uzalishaji zaidi. Ili kukidhi mafanikio katika uzalishaji, waendeshaji wa gridi ya taifa wanahitaji kutegemea kizazi cha nyuma kutoka kwa mimea ya mafuta ya mafuta.

Kwa mfumo wa kitaifa, jenereta zinaweza kuwekwa kwa kimkakati juu ya Marekani yenye kupendeza ili kupunguza athari hii na kupunguza gharama zote. HVDC inawezesha harakati za umeme huu kutoka kufikia mbali na miji yenye hasara za chini kuliko AC ya jadi.

Hali ya kurejeshwa

Ili kufanya utafiti, data ya hali ya hewa ya juu ya azimio iliandaliwa kwa kila saa ya miaka mitatu kutoka 2006 kupitia 2008. Data ya hali ya hewa ilitumiwa kama pembejeo katika nguvu za kisasa za nguvu ili kukadiria nguvu zinazoweza kuzalishwa na mitambo ya upepo na paneli za PV za jua nchini Marekani.

Zaidi ya hayo, tulitengeneza data juu ya mahitaji ya umeme wakati huo nchini Marekani Takwimu zilihitajika kwa sababu hali ya hewa ni dereva wa msingi wa mahitaji ya umeme. Kisha tulipendekeza data ya mahitaji kwa 2030.

Kwa sababu kupelekwa kwa upepo na nishati ya jua kunakabiliwa na vikwazo vingi, tulijenga masuala ya matumizi ya ardhi katika mfano. Uwekaji wa data ya matumizi ya ardhi ulifanyika ili kutambua mahali ambapo upepo na jua vinaweza kutumiwa bila kuingilia kati na ardhi zilizohifadhiwa.

Kutumia seti hizi za data pamoja na gharama iliyopangwa ya uzalishaji wa nguvu katika 2030, tulipiga simuleringar tofauti ili kuchunguza jinsi vipengele hivi vinavyoathiri mchanganyiko wa jenereta za umeme kanda wakati wa kupunguza gharama ya jumla.

Hali ambayo hupunguza uzalishaji zaidi ina upepo mkubwa na PV ya jua iliyotumika; Gigawatts 523 (GW) ya upepo na gigawati za 371 za PV ya jua ikilinganishwa na 60 GW na 2.5 GW kwa mtiririko huo katika 2012. Katika hali hii, kulikuwa na 461 GW tu ya gesi asilia (chini ya leo).

Hii inatafsiri kwa 38% ya umeme inayotokana na upepo, 17% kutoka upepo, 21% kutoka gesi asilia iliyobaki kutoka nyuklia na umeme. Katika upepo wa 2012 ulibadilisha% 3.5, nishati ya jua kwa chini ya 1% na gesi ya asili kwa 30%.

Tena, suluhisho hili ni suluhisho la gharama nafuu zaidi.

Ili kufikia ngazi hii ya nishati ya jua na upepo - kuruka muhimu kutoka ngazi za leo - inahitaji mistari maambukizi mapya katika mfano.

Kiasi cha maambukizi mapya ya HVDC ambayo imejengwa na mtindo ni MWM milioni 139, ambayo ni kazi kubwa ya miundombinu. Hii inaonekana kama kiasi kikubwa, lakini inaweza kuwakilisha tu kwa 4% ya gharama ya jumla ya mfumo kila mwaka.

Nini kuhusu hifadhi ya nishati?

Mfano wa NEWS ni wa pekee katika utafiti wa kuunganisha viwango vya juu vya upepo na nishati ya jua kwa sababu inashikilia kiasi kikubwa cha data ya hali ya hewa, wakati wa kuchunguza mambo muhimu ya gridi ya umeme kama vile vikwazo vya kukimbia kwa jenereta, wakati wa chini wa jenereta, kati ya nguvu katika mistari ya maambukizi, upotevu wa umeme unapiga nguvu karibu na mfumo, mahitaji ya mkutano kwa kila saa katika kila soko na vikwazo vingine vya uendeshaji. Zaidi ya hayo, inajumuisha chaguzi zote za teknolojia; inatafuta tu chaguzi za chini kabisa.

Umeme inaweza kuhifadhiwa kwa njia kadhaa, kama kusukumia na kushughulikia maji kutoka kwenye hifadhi au kufunga mabenki makubwa ya betri. Katika uendeshaji wa awali, hifadhi ya umeme haikuwa ya ushindani kwa kutumia makadirio ya gharama kwa 2030 ikilinganishwa na kuongeza maambukizi au jenereta za gesi asilia (kwa kiasi kikubwa cha gharama).

Mfano wa NEWS ni chombo cha kuelewa jinsi gridi ya umeme inaweza kubadilisha wakati kutunza gharama za chini. Gharama ya chini ni muhimu sana kwa sababu kuongeza gharama za nishati kupunguza kupunguza kaboni kunaweza kusababisha matatizo ya kiuchumi.

Kuna vidonge vingi kwa maendeleo ya uchumi na jamii. Lakini, mfano wa NEWS umeonyesha kwamba upepo na PV ya jua, pamoja na maambukizi ya juu ya sasa ya umeme yanaweza kwenda kwa muda mrefu katika kupunguza uzalishaji katika sekta ya umeme.

Hii ni kweli hata bila betri mpya ya muujiza au uvumbuzi ndani ya sekta ya hifadhi ya umeme ingawa bei nafuu, uhifadhi bora wa umeme itakuwa na manufaa katika kuunganisha upya.

Kuondoa kaboni kutoka kwa uchumi mzima, umeme lazima uwe wa-kaboni kwanza. Ikiwa inaweza kufanywa kwa gharama nafuu, basi sekta nyingine zitaweza kufuata. Kuchanganya upepo, nishati ya jua, gesi ya asili na maambukizi ni daraja iwezekanavyo kwa uzalishaji wa sifuri baadaye.

Kuhusu MwandishiMazungumzo

Christopher Clack, Mwanasayansi wa Utafiti, Utawala wa Taifa wa Oceanic na Usimamizi wa Anga. Yeye ni mwongozo wa kiufundi katika timu ya kusoma tovuti ya tovuti kwa upepo na nishati ya jua. Lengo ni kuamua ni kiwango gani Marekani inaweza kujitegemea juu ya vyanzo vya nishati mbadala, na mahali pa kuweka vyanzo hivi, kutoa mfumo mdogo zaidi, na ufanisi zaidi wa kizazi na athari ndogo zaidi ya mazingira.

Makala hii ilichapishwa awali Mazungumzo. Soma awali ya makala.

Kurasa Kitabu:

Soko la ndani

Amazon

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

kufuata ndaniKuweka juu

icon ya facebookikoni ya twitterikoni ya youtubeikoni ya instagramikoni ya pintrestikoni ya rss

 Pata barua pepe ya hivi karibuni

Jarida la kila wiki Uhamasishaji wa Kila siku

VIDEOS LATEST

Uhamiaji Mkubwa wa Hali ya Hewa Umeanza
Uhamiaji Mkubwa wa Hali ya Hewa Umeanza
by Super mtumiaji
Mgogoro wa hali ya hewa unalazimisha maelfu ulimwenguni kukimbia kwani nyumba zao zinazidi kukosa makazi.
Umri wa Ice wa Mwisho Unatuambia Kwa Nini Tunahitaji Kujali Mabadiliko ya 2 ℃ Mabadiliko ya joto
Umri wa Ice wa Mwisho Unatuambia Kwa Nini Tunahitaji Kujali Mabadiliko ya 2 ℃ Mabadiliko ya joto
by Alan N Williams, na wenzake
Ripoti ya hivi karibuni kutoka kwa Jopo la Serikali za Mitaa kuhusu Mabadiliko ya Tabianchi (IPCC) inasema kwamba bila kupungua kwa kiasi kikubwa…
Dunia Imekaa Kwa Tabia Kwa Mabilioni Ya Miaka - Hasa Tulipata Bahati Gani?
Dunia Imekaa Kwa Tabia Kwa Mabilioni Ya Miaka - Hasa Tulipata Bahati Gani?
by Toby Tyrrell
Ilichukua mageuzi miaka 3 au 4 bilioni kutoa Homo sapiens. Ikiwa hali ya hewa ingeshindwa kabisa mara moja tu katika hiyo…
Jinsi Ramani ya Hali ya Hewa Miaka 12,000 Iliyopita Inaweza Kusaidia Kutabiri Mabadiliko ya Tabianchi ya Baadaye
Jinsi Ramani ya Hali ya Hewa Miaka 12,000 Iliyopita Inaweza Kusaidia Kutabiri Mabadiliko ya Tabianchi ya Baadaye
by Brice Rea
Mwisho wa zama za mwisho za barafu, karibu miaka 12,000 iliyopita, ilikuwa na sehemu ya mwisho ya baridi inayoitwa Younger Dryas.
Bahari ya Caspian Imewekwa Kuanguka Kwa Mita 9 au Zaidi Karne hii
Bahari ya Caspian Imewekwa Kuanguka Kwa Mita 9 au Zaidi Karne hii
by Frank Wesselingh na Matteo Lattuada
Fikiria uko pwani, ukiangalia baharini. Mbele yako kuna mita 100 za mchanga tasa unaofanana na…
Zuhura mara nyingine alikuwa kama wa Dunia, lakini Mabadiliko ya hali ya hewa yalifanya isiwe na makazi
Zuhura mara nyingine alikuwa kama wa Dunia, lakini Mabadiliko ya hali ya hewa yalifanya isiwe na makazi
by Richard Ernst
Tunaweza kujifunza mengi juu ya mabadiliko ya hali ya hewa kutoka kwa Zuhura, sayari dada yetu. Venus kwa sasa ina joto la uso la…
Kutokuamini kwa Tabianchi tano: Kozi ya Ajali Katika Taarifa potofu za hali ya hewa
Kutokuamini kwa Tabianchi tano: Kozi ya Ajali Katika Taarifa potofu za hali ya hewa
by John Cook
Video hii ni kozi ya ajali katika habari potofu za hali ya hewa, ikitoa muhtasari wa hoja muhimu zinazotumika kutilia shaka ukweli ...
Arctic haijawahi Kuwa Joto Hii Kwa Miaka Milioni 3 na Hiyo Inamaanisha Mabadiliko Kubwa Kwa Sayari
Arctic haijawahi Kuwa Joto Hii Kwa Miaka Milioni 3 na Hiyo Inamaanisha Mabadiliko Kubwa Kwa Sayari
by Julie Brigham-Grette na Steve Petsch
Kila mwaka, kifuniko cha barafu la bahari katika Bahari ya Aktiki hupungua hadi kiwango cha chini katikati ya Septemba. Mwaka huu inachukua 1.44 tu…

MAKALA LATEST

nishati ya kijani 2
Fursa Nne za Hidrojeni za Kijani kwa Midwest
by Tae ya Kikristo
Ili kuepusha mzozo wa hali ya hewa, Magharibi mwa Magharibi, kama nchi nyingine, itahitaji kupunguza kikamilifu uchumi wake kwa…
ug83qrfw
Kizuizi Kikubwa cha Mwitikio wa Mahitaji Kinahitaji Kuisha
by John Moore, Duniani
Ikiwa wasimamizi wa shirikisho watafanya jambo sahihi, wateja wa umeme katika eneo la Kati Magharibi wanaweza hivi karibuni kupata pesa huku...
miti ya kupanda kwa ajili ya hali ya hewa2
Panda Miti Hii Ili Kuboresha Maisha ya Jiji
by Mike Williams-Rice
Utafiti mpya unaanzisha mialoni hai na mikuyu ya Amerika kama mabingwa kati ya "miti mikubwa" 17 ambayo itasaidia kufanya miji…
kitanda cha bahari ya kaskazini
Kwa Nini Ni Lazima Tuelewe Jiolojia ya Seabed Ili Kufunga Upepo
by Natasha Barlow, Profesa Mshiriki wa Mabadiliko ya Mazingira ya Quaternary, Chuo Kikuu cha Leeds
Kwa nchi yoyote iliyobarikiwa kwa ufikiaji rahisi wa Bahari ya Kaskazini yenye kina kirefu na yenye upepo, upepo wa pwani utakuwa ufunguo wa kukutana na wavu…
Masomo 3 ya moto wa porini kwa miji ya misitu kama Dixie Fire inaharibu kihistoria Greenville, California
Masomo 3 ya moto wa porini kwa miji ya misitu kama Dixie Fire inaharibu kihistoria Greenville, California
by Bart Johnson, Profesa wa Usanifu wa Mazingira, Chuo Kikuu cha Oregon
Moto wa mwituni uliowaka katika msitu wa moto na kavu wa mlima ulipitia mji wa Gold Rush wa Greenville, California, mnamo Agosti 4,…
China Inaweza Kutimiza Nishati na Malengo ya Hali ya Hewa Kuweka Nguvu ya Makaa ya mawe
China Inaweza Kutimiza Nishati na Malengo ya Hali ya Hewa Kuweka Nguvu ya Makaa ya mawe
by Alvin Lin
Katika Mkutano wa Kilele wa Hali ya Hewa wa Kiongozi mwezi Aprili, Xi Jinping aliahidi kwamba China "itadhibiti kabisa nguvu inayotumia makaa ya mawe ...
Maji ya samawati yaliyozungukwa na nyasi nyeupe iliyokufa
Ramani hufuata miaka 30 ya theluji kali huko Amerika
by Mikayla Mace-Arizona
Ramani mpya ya hafla kali za theluji katika miaka 30 iliyopita inafafanua michakato ambayo inasababisha kuyeyuka haraka.
Ndege ikidondosha moto nyekundu kwenye moto wa msitu wakati wazima moto wameegesha kando ya barabara wakiangalia angani la machungwa
Mfano unatabiri kupasuka kwa moto wa mwitu kwa miaka 10, kisha kupungua polepole
by Hannah Hickey-U. Washington
Kuangalia mustakabali wa muda mrefu wa moto wa porini unatabiri mwanzoni mwa shughuli za moto wa mwitu takriban muongo mmoja,…

 Pata barua pepe ya hivi karibuni

Jarida la kila wiki Uhamasishaji wa Kila siku

New Attitudes - New Uwezekano

InnerSelf.comHali ya Hewa ImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | SiasaPolitics.com | Soko la ndani
Copyright © 1985 - 2021 InnerSelf Publications. Haki zote zimehifadhiwa.