Ngành công nghiệp

Năng lượng gió và mặt trời có thể thay thế than? Có, nó có thể - dễ dàng

Năng lượng gió và mặt trời có thể thay thế than? Có, nó có thể - dễ dàng

Penallta colliery, South Wales [Ảnh: Chris Sampson, Flickr]

Bất chấp tất cả những thành công với năng lượng tái tạo đang diễn ra trên khắp thế giới, một số người vẫn thích đặt câu hỏi về sự thành công đó dựa trên thông tin thiếu sót.

Hãy lấy ví dụ một bài báo gần đây của John Petersen. Trong một bài báo được xuất bản chỉ trong tuần này trên trang web Investor Intel, Petersen nói về các nhà máy điện cung cấp nguồn điện đáng tin cậy, nhất quán và ổn định. Kiểm tra kỹ hơn các tuyên bố của anh ấy cho thấy anh ấy không thực sự trung thực. Đầu tiên, chi phí tổng thể cao đối với nhiên liệu hóa thạch, đặc biệt nếu bạn tính đến chi phí ẩn của chúng, tức là tác động tiêu cực của chúng đối với môi trường và sức khỏe. Hiện tại, giá thị trường không tính đến những chi phí lớn hơn này, điều mà Petersen không đề cập đến. Ngoài các chi phí về môi trường, chẳng hạn như đóng góp vào biến đổi khí hậu, tác động của các nhà máy than đối với sức khỏe không chỉ chuyển thành chi phí y tế mà còn là chi phí phát sinh do mất giờ làm việc vì bệnh tật. Trung Quốc biết quá rõ điều này, đó là lý do tại sao họ đang chạy đua trước khi cố gắng thay thế các nhà máy than bằng năng lượng tái tạo sạch hơn.

Một vấn đề khác là liệu các nhà máy than hoặc khí có thực sự được coi là ‘đáng tin cậy’ hay không. Chỉ số chi phí năng lượng bình đẳng (LCOE) thường được sử dụng khi xem xét chi phí và hiệu quả, không tính đến các yếu tố thời gian liên quan đến việc sản phẩm phù hợp với nhu cầu, chẳng hạn như thời gian cần thiết để đưa sản phẩm trực tuyến hoặc ngoại tuyến hoặc tăng và giảm nhanh. Than và hạt nhân không có khả năng phát triển nhanh và chúng thường mất một đến ba ngày để khởi động cũng như mất nhiều thời gian để ngừng hoạt động. Điều này có nghĩa là chúng không hiệu quả như nhiều người vẫn nghĩ vì chúng không linh hoạt. Điều này có nghĩa là họ cần các trạm điện trung gian linh hoạt và linh hoạt hơn để hỗ trợ họ nhằm đáp ứng các nhu cầu thay đổi.

Nhà máy điện ở East Midlands, Vương quốc Anh [Ảnh: Ben Sutherland, Flickr]

Các công nghệ tái tạo không liên tục như gió và mặt trời đang gặp bất lợi về kinh tế do chi phí vốn cao, nhưng chi phí nhiên liệu bằng không. Hơn nữa, chi phí vốn liên tục giảm, đặc biệt với năng lượng mặt trời và ở Anh, điện được tạo ra từ gió trên đất liền là rẻ nhất. Các chi phí liên quan đến lưu trữ cũng đang giảm.

Ông Petersen cũng không đề cập đến khí sinh học được sản xuất bằng cách phân hủy kỵ khí tại các nhà máy xử lý nước thải và chế biến chất thải thực phẩm, một thứ có thể giúp thay thế khí tự nhiên như một phương tiện tạo ra điện cho nguồn điện dự phòng.

Theo Báo cáo tóm tắt này của Mark Diesendorf, được xuất bản vào năm 2015 cho Liên minh Khoa học Năng lượng, bang Nam Úc đã quản lý để tạo ra 39% lượng điện tiêu thụ hàng năm từ năng lượng tái tạo vào năm 2014, với 33% trong số đó đóng góp bởi gió và 6%. từ năng lượng mặt trời. Điều này cho phép nhà nước đóng cửa các trạm than của họ vì chúng thừa. Hơn nữa, đã có vài lần Nam Úc nhận thấy mình có thể hoạt động đáng tin cậy nhờ sự kết hợp của năng lượng tái tạo và khí đốt với chỉ nhập khẩu nhỏ từ Victoria.

Ở Đức, các bang Mecklenburg-Vorpommern và Schleswig-Holstein đang hoạt động bằng 100% năng lượng tái tạo, chủ yếu được tạo ra bởi các trang trại gió và không cần phụ thuộc vào các trạm phát điện cơ bản. Một số nhà phê bình cho rằng những bang đó thực sự đang dựa vào nguồn điện nhập khẩu từ các đường dây tải điện từ các trạm điện cơ sở ở những nơi khác, nhưng theo ông Diesendorf, lượng điện nhập khẩu này thực sự rất nhỏ. Ông cũng chỉ ra rằng ở các quốc gia hoàn toàn bị cô lập với các nước láng giềng, chẳng hạn như Úc, hoặc gần như bị cô lập, chẳng hạn như Hoa Kỳ, các mô phỏng máy tính hàng giờ của mạng lưới điện sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo có sẵn trên thị trường đã tăng lên đến 80% đến 100% mỗi năm. , cung cấp xác nhận về một hệ thống năng lượng tái tạo để hoạt động mà không cần nguồn điện cơ bản.

Trang trại gió ở Lanarkshire, Scotland [Ảnh: Ross Goodman, Flickr]

Phòng thí nghiệm Năng lượng tái tạo Quốc gia (NREL) đã mô phỏng một mạng lưới năng lượng tái tạo 80-90% và nhận thấy rằng nó hoàn toàn khả thi, tuyên bố rằng:

“Sản xuất điện tái tạo từ các công nghệ thương mại hiện nay, kết hợp với hệ thống điện linh hoạt hơn, là quá đủ để cung cấp 80% tổng sản lượng điện của Hoa Kỳ vào năm 2050 đồng thời đáp ứng nhu cầu điện hàng giờ ở mọi khu vực của Hoa Kỳ Những trạng thái"

Các nghiên cứu khác cũng đưa ra kết luận tương tự, ví dụ như mô hình Thị trường điện quốc gia Úc với 100% năng lượng tái tạo được Mark Diesendorf, Ben Elliston và Iain McGill công bố vào năm 2013 và 2014. Nghiên cứu này dựa trên các công nghệ có sẵn trên thị trường và nhu cầu thực tế và kết luận của nó được hỗ trợ bởi một số nghiên cứu khác được thực hiện ở Châu Âu.

XEM CŨNG: UCR phát triển lớp phủ bảng điều khiển năng lượng mặt trời mới để cải thiện hiệu quả

Diesendorf cũng chỉ ra rằng sự dao động của gió và mặt trời có thể được cân bằng bằng các công nghệ tái tạo linh hoạt, chẳng hạn như thủy điện, tuabin khí đốt tự hành sinh học và nhiệt điện mặt trời tập trung (CST) có tích trữ cũng như dựa trên nhiều công nghệ năng lượng tái tạo khác. Hơn nữa, sự phân bố rộng rãi của các trang trại năng lượng gió và mặt trời làm giảm sự dao động trong tổng sản lượng. Các đường dây truyền tải và bộ kết nối cũng có thể đạt được sự phân phối rộng rãi điện tái tạo trong khi quản lý nhu cầu thông minh có thể hỗ trợ độ tin cậy.

Chris Nelder đã thổi bay những lời chỉ trích rằng các công nghệ năng lượng tái tạo không bao giờ có thể cung cấp nhiều hơn một vài phần trăm trong năm 2012 bằng cách chỉ ra Texas, nơi mà ngay cả khi đó, bang đã cố gắng tạo ra hơn 10 gigawatt từ gió trên đất liền, nơi lắp đặt điện gió lớn nhất ở Mỹ .

Điều này đủ để chống lại các lập luận của Petersen về sức mạnh cơ bản. Tuy nhiên, sau đó ông lại đưa ra một lời chỉ trích khác, với hậu quả là việc đóng cửa các nhà máy cao điểm dẫn đến chi phí điện cao hơn, chi phí này lại tăng gián tiếp do các công ty điện nước trả giá cao cho năng lượng tái tạo. Có thể dự đoán rằng cũng có những lời chỉ trích thông thường về trợ cấp ở đó.

Mảng bảng điều khiển năng lượng mặt trời [Ảnh: David Goehring, Flickr]

Về những điểm này, không nghi ngờ gì nữa, các tiện ích đang gặp khó khăn vì sự phổ biến ngày càng tăng của năng lượng tái tạo và thế hệ phân tán. Ngoại trừ không phải tất cả chúng đều như vậy. Sự thật khó khăn của vấn đề là họ sẽ phải điều chỉnh mô hình kinh doanh của mình khi có nhiều năng lượng tái tạo trực tuyến. Những lợi ích rộng lớn hơn khi thực hiện sự thay đổi này bao gồm việc làm mới, tăng trưởng và kích thích nền kinh tế, nhưng cũng có những lợi ích cho các tiện ích, chẳng hạn như giảm chi phí nhiên liệu và giảm tổn thất truyền tải. Hơn nữa, phát điện phân tán vẫn phải xuất khẩu nguồn điện của nó lên lưới bằng cách nào đó, và các tiện ích có thể thu được lợi nhuận từ đó cũng như bằng cách hỗ trợ tích hợp năng lượng tái tạo. Các công ty tiện ích cũng có thể tự đầu tư vào năng lượng mặt trời trên mái nhà, tài trợ cho các dự án và cung cấp điện tái tạo cho khách hàng, do đó duy trì hoạt động kinh doanh của họ.

Petersen cũng chỉ trích tính kinh tế của việc lưu trữ năng lượng trong các bình luận bên dưới bài viết của anh ấy là không kinh tế, trích dẫn một báo cáo đã lỗi thời của Sandia được xuất bản vào năm 2010. Tuy nhiên, nhà công nghệ và blogger Ramez Naam chỉ ra rằng chi phí lưu trữ năng lượng thực sự đang giảm mạnh và nó đang làm như vậy trong ít nhất hai mươi năm. Naam minh họa điều này bằng một biểu đồ đơn giản trên blog của mình cho thấy, trên thực tế, số lượng lưu trữ lithium ion có sẵn với giá 100 đô la đã tăng lên đáng kể kể từ năm 1991. Hơn nữa, pin dòng chảy đang bắt đầu có mặt trên thị trường. Những loại pin này có thể hoạt động trong hơn 5.000 chu kỳ và chất lỏng trong chúng có thể được thay thế cho phép tân trang chúng với một phần nhỏ chi phí lắp đặt pin mới.


Xem video: #186. Vitamin D tăng cường hệ miễn dịch (Tháng Sáu 2021).