211service.com
Å stole på fornybar energi alene øker kostnadene ved overhaling av energi betydelig
Mark Wilson | Getty
Et økende antall amerikanske byer og stater har foreslått eller til og med vedtatt lovgivning som vil kreve å produsere all elektrisitet fra fornybare energikilder som sol og vind innen noen få tiår.
Det høres kanskje ut som en god idé. Men en voksende mengde bevis viser at det ikke er det.
Den i større grad vises at det å insistere på 100 prosent fornybare kilder – og forakte andre som ikke produserer klimagasser, som kjernekraft og fossilt brenselanlegg med karbonfangstteknologi – er sløsende dyrt og unødvendig vanskelig.
I det siste beviset, en studie publisert i Energi- og miljøvitenskap fastslått at sol- og vindenergi alene kunne dekke rundt 80 prosent av den siste amerikanske årlige etterspørselen etter elektrisitet, men massive investeringer i energilagring og overføring ville være nødvendig for å unngå store strømbrudd. Å presse på for å møte 100 prosent av etterspørselen med disse ressursene vil kreve å bygge et stort antall ekstra vind- og solparker – eller utvide elektrisitetslager i en grad som vil være uoverkommelig dyrt med dagens priser. Eller noen av begge.
Det grunnleggende problemet er at solen ikke alltid skinner og vinden blåser ikke alltid. Studien analyserte 36 års værdata per time og fant at det er hull i produksjonen av fornybar energi selv på kontinental skala.
Å stole på disse intermitterende kildene alene vil kreve bygging av mange flere sol- og vindparker for å produsere overflødig energi under spesielt solrike og vindfulle perioder, pluss enorme lagringssystemer som kan ta opp timers eller til og med ukers strøm (se Serial Battery Entrepreneur's New Venture Tackles Ren energis største problem). En annen mulighet er å bygge langdistanseoverføringsruter som kan sende elektrisiteten rundt i landet akkurat i det øyeblikket den er nødvendig.
Lagringssystemer er utrolig dyre når det gjelder batterier – og geografisk begrenset når det gjelder pumpet vannkraft, som krever et sett med vannreservoarer i varierende høyder (se Hvorfor dårlige ting skjer med oppstart av ren energi ). Langdistanse overføringslinjer er også kostbare og kan ta flere tiår å bli godkjent og bygget (se Hvordan få Wyoming Wind til California, og kutte 80 % av USAs karbonutslipp).
Bare det å oppnå 80 prosent av etterspørselen på en pålitelig måte med kun vind og sol vil kreve enten et amerikansk høyhastighets overføringssystem eller 12 timers strømlagring. Et lagringssystem av den størrelsen over hele USA vil koste mer enn 2,5 billioner dollar for et batterisystem.
For å dekke alle landets årlige strømbehov med 99,97 prosent pålitelighet, må verktøyene bygge 12 timers lagring pluss minst dobbelt så mye fornybar energiproduksjon, fant studien. Eller bedrifter kan distribuere litt mer vind- og solenergi kombinert med mer enn en måneds lagringsplass.
Fordelen fremfor fornybare energikilder med andre rene alternativer, som kjernekraft eller naturgass med karbonfangst, er at de kan gi alltid-på-kraft eller, i det minste i sistnevnte tilfelle, raskt kan stige opp og ned for å møte varierende etterspørsel (se Potensial Carbon Capture Game Changer nærmer seg ferdigstillelse).
Politikere vil være lurt å vurdere dataene og avveiningene som følger av denne typen dataanalyse før de vedtar retningslinjer eller mandater for et 100 % vind-/solnett, sa Nathan Lewis, kjemiker ved California Institute of Technology og medforfatter. av studien, i en e-post.
Likevel raser den voldsomme debatten blant forskere om fordelene ved å sikte på 100 prosent fornybar energi. Mest fremtredende har Mark Jacobson fra Stanford hevdet at stater og nasjoner kan gjøre denne overgangen rimelig. Andre forskere har kritisert arbeidet hans, spesielt i en artikkel publisert tidligere i år i Proceedings of the National Academy of Sciences . Jacobson anla deretter et injuriesøksmål mot hovedforfatteren og utgiveren, som han falt forrige uke (se A Renewable-Energy Champion saksøker sine vitenskapelige kritikere).