Evropska obnovljiva električna energija bi preživela katastrofalne podnebne spremembe

Raziskovalci so odkrili, da ima oblak podnebnih sprememb srebrno oblogo: obnovljivi električni sistemi, ki so zelo odvisni od vremena, bodo verjetno še naprej delali v Evropi tudi po katastrofalnem premiku v zemeljski atmosferi. Takšne spremembe spreminjajo metrike kot koristi prenosa in shranjevanja za manj kot pet odstotkov.

Raziskava, objavljena v sredo, je pokazala, da bodo države z visoko stopnjo vetrne in sončne energije verjetno nadaljevale z dobavo električne energije v najslabšem primeru. Celotna mreža pa bo morda potrebovala nekaj povečanja, da bi električna energija še naprej tekla. Smail Kozarčanin, doktorski sodelavec na oddelku za inženiring na danski univerzi v Aarhusu in prvi avtor študije, pove Inverse do neke mere skupina ni pričakovala teh rezultatov.

„Številne študije kažejo, da podnebne spremembe vključujejo pogostejše ekstremne vremenske razmere, saj je proizvodnja vetrne in sončne energije odvisna od vremena, tj. Vetra in sonca, zato je naravno pričakovati, da bodo nove skrajnosti zahtevale drugačno infrastrukturo,“ je povedal Smail. Inverse. "Vendar pa ne opazimo velikih razlik v številnih ključnih merilih, ki smo jih ocenili za najpomembnejše za prihodnji obsežen elektroenergetski sistem, ki temelji na vetrni in sončni energiji."

Za to obstaja več razlogov. Prvi je, da se v današnjih razmerah včasih pojavijo ekstremne vremenske razmere, zato so obnovljivi sistemi zasnovani z ekstremnimi pogoji. Drugič, povpraševanje po električni energiji ni odvisno toliko od vremena, in če je kaj, povpraševanje rahlo upade v toplejšem vremenu, saj Evropa zaradi svoje zemljepisne širine porabi manj klimatskih naprav.

"Rahlo zmanjšanje proizvodnje vetrne in sončne energije, tj. Količine električne energije, ki jo proizvaja ista vetrna turbina ali sončna celica v različnih podnebnih scenarijih, je nekoliko pod vplivom podnebnih sprememb," pravi Smail. „To pomeni, da imajo toplejši scenariji manjši obseg proizvodnje istih generatorjev. To pomeni, da bo potrebnih več proizvajalcev za proizvodnjo enake količine obnovljive energije, kar bo nekoliko manj ekonomsko konkurenčno. “

Raziskave kažejo na moč obstoječih sistemov obnovljivih virov energije, ki se postopoma povečujejo po vsem svetu. Sončna industrija v Združenih državah se je v zadnjih osmih letih povečala za 159 odstotkov glede na velikost delovne sile, medtem ko je skupna zmogljivost vetrne energije v Ameriki lani dosegla 135 gigavatov. Podatki BP kažejo, da se je poraba energije iz obnovljivih virov v letu 2017 povečala za 17 odstotkov, vendar še vedno predstavlja le osem odstotkov svetovne električne energije.

Raziskovalni članek skupine »Vpliv podnebnih sprememb 21. stoletja na ključne lastnosti velikega obnovljivega električnega sistema na osnovi obnovljivih virov« je bil objavljen v reviji Joule.

"Po naši najboljši vednosti v literaturi ni raziskav, za katere so bili podnebni podatki uporabljeni za tovrstno modeliranje elektroenergetskih sistemov," pravi Smail, ki ugotavlja, da so bile izvedene podobne študije o električnih sistemih Združenih držav in Kitajske., vendar so ti le pogledali zgodovinske podatke o proizvodnji.

Vendar Smail ugotavlja, da je študija gledala le na električno omrežje. To je le majhen del širše porabe energije v človeštvu, ki zajema ogrevanje in prevoz. Skupina pričakuje, da bo v prihodnji raziskavi raziskala širše vplive na ogrevanje in električno energijo, kar je pomembno področje raziskav, saj je približno 50 odstotkov porabe energije v celini namenjeno ogrevanju. Po najbolj dramatičnih projekcijah podnebnih sprememb, brez političnih razlogov, potreba po ogrevanju prostorov pade za 33 odstotkov, potreba po hlajenju pa se poveča za 400 odstotkov.

Ob upoštevanju tega pozitivni rezultati ne smejo biti znak, da bodo podnebne spremembe uspešnejše od pričakovanega. Samo zato, ker bo električno omrežje v Evropi v redu, ne pomeni, da se bo vse drugo dobro izšlo.

»V zadnjem desetletju je očitno, da podnebne spremembe povzročajo pogostejše in bolj neurejene vremenske dogodke tudi v Evropi,« pravi Smail. »To je dokončno resna tema, ki zelo skrbi za človeške in naravne sisteme. Resničnost je nekako drugačna pri ocenjevanju vpliva podnebnih sprememb na evropski sistem za električno energijo, ki ga poganja veliko vreme. «

Preberite povzetek spodaj:

Padajoče cene in pomemben tehnološki razvoj trenutno povečujejo proizvodnjo električne energije, ki je odvisna od vremena, iz obnovljivih virov. Glede na spreminjajoče se podnebje je pomembno raziskati, v kolikšni meri podnebne spremembe neposredno vplivajo na prihodnje elektroenergetske sisteme, ki so odvisni od vremenskih razmer. Tu uporabljamo tri poti koncentracije CO2 za obdobje 2006–2010 s šestimi poskusi podnebnih sprememb z visoko ločljivostjo za evropsko domeno. Podnebni podatki se uporabljajo za izračun 3-urnih časovnih serij vetrne in sončne energije, ki so prilagojeni pristranskosti, ter časovne serije za 30 evropskih držav, ki uporabljajo najsodobnejšo metodologijo. Analiza elektroenergetskih sistemov z vremenskimi vplivi se nato uporabi za primerjavo petih ključnih metrik visoko obnovljivih elektroenergetskih sistemov. Ugotavljamo, da podnebne spremembe zmanjšujejo potrebo po električni energiji, ki se lahko odpošlje, do 20%. Preostale ključne meritve, kot so koristi prenosa in shranjevanja, pa tudi zahteve za izravnalno zmogljivost in rezerve, se spremenijo do 5%.