Európska energia z obnoviteľných zdrojov by prežila katastrofické klimatické zmeny

Výskumní pracovníci zistili, že oblak klimatických zmien má strieborné obloženie: systémy obnoviteľnej energie, ktoré sú vo veľkej miere závislé od počasia, budú pravdepodobne pokračovať v práci v Európe aj po katastrofickom posunu v atmosfére Zeme. Takéto zmeny menia metriky, ako napríklad prínos prenosu a ukladania údajov o menej ako päť percent.

Výskum, zverejnený v stredu, zistil, že krajiny s vysokou úrovňou veternej a slnečnej energie budú pravdepodobne pokračovať v dodávke elektriny v najhoršom prípade. Medzitým môže byť potrebná kontinentálna sieť, aby sa zabezpečilo, že elektrina bude naďalej prúdiť. Smail Kozarcanin, doktorand na katedre inžinierstva na dánskej Aarhuskej univerzite a prvý autor štúdie, hovorí: obrátený že do istej miery tím neočakával tieto výsledky.

„Mnohé štúdie ukazujú, že zmena klímy znamená častejšie extrémne počasie, a keďže výroba veternej a slnečnej elektriny závisí od počasia, t. J. Od vetra a slnka, potom je prirodzené očakávať, že nové extrémy budú vyžadovať inú infraštruktúru,“ hovorí Smail obrátený, „V mnohých kľúčových ukazovateľoch, ktoré sme považovali za najdôležitejšie pre budúci rozsiahly systém elektrickej energie založený na veternej a slnečnej energii, však nepoznáme veľké rozdiely.“

Existuje niekoľko dôvodov. Prvým je, že extrémne počasie sa niekedy vyskytuje v súčasnom podnebí, takže obnoviteľné systémy sú navrhnuté s ohľadom na extrémne podmienky. Ďalšou skutočnosťou je, že spotreba elektrickej energie nie je závislá od počasia a ak vôbec niečo, dopyt sa v teplejšom počasí mierne zníži, pretože Európa využíva menej klimatizácie vďaka svojej zemepisnej šírke.

„Mierne zníženie výroby veternej a slnečnej energie, t. J. Množstvo elektriny vyrobenej rovnakou veternou turbínou alebo solárnymi článkami v rôznych klimatických scenároch, sa zdá byť mierne negatívne ovplyvnené zmenou klímy,“ hovorí Smail. „To znamená, že teplejšie scenáre majú tendenciu mať znížený výkon z rovnakých generátorov. Znamená to, že na výrobu rovnakého množstva energie z obnoviteľných zdrojov bude potrebných viac generátorov, čo ich robí mierne menej ekonomicky konkurencieschopnými. “

Výskum ukazuje silu existujúcich systémov obnoviteľných zdrojov energie, ktoré sa postupne rozširujú na celom svete. Solárny priemysel v Spojených štátoch vzrástol za posledných osem rokov o 159 percent, pokiaľ ide o veľkosť pracovnej sily, zatiaľ čo celková kapacita veternej energie v Amerike dosiahla v minulom roku 135 gigawattov. Údaje z BP ukazujú, že spotreba obnoviteľnej energie vzrástla v roku 2017 o 17 percent, ale stále predstavuje iba osem percent celosvetovej elektrickej energie.

Výskumný dokument skupiny „Vplyvy klimatických zmien 21. storočia na kľúčové vlastnosti rozsiahleho systému výroby elektriny na báze obnoviteľných zdrojov“ bol publikovaný v časopise joule.

„Podľa našich najlepších vedomostí v literatúre neexistujú štúdie, na ktoré by sa údaje o klimatických zmenách aplikovali na tento typ modelovania elektrických systémov,“ poznamenáva Smail, ktorý poznamenáva, že podobné štúdie sa uskutočnili v Spojených štátoch a v Číne., ale tieto sa týkali iba historických údajov o výrobe.

Smail však poznamenáva, že štúdia sa zaoberala iba elektrickou sieťou. Toto je len malá časť širšieho využívania energie ľudstva, ktorá zahŕňa vykurovanie a dopravu. Tím očakáva, že v budúcej štúdii bude skúmať širšie účinky na vykurovanie a elektrickú energiu, čo je dôležitá oblasť výskumu, pretože približne 50 percent spotreby energie kontinentu je určených na vykurovanie. Podľa najdramatickejších prognóz klimatických zmien, bez akýchkoľvek politických úvah, potreba vykurovania priestorov klesá o 33%, zatiaľ čo potreba chladenia stúpa o 400%.

S týmto vedomím by pozitívne výsledky nemali slúžiť ako signál, že zmena klímy bude fungovať lepšie, ako sa očakávalo. Len preto, že elektrická rozvodná sieť v Európe bude v poriadku, neznamená to, že všetko ostatné bude v poriadku.

„Počas posledného desaťročia je zrejmé, že klimatické zmeny spôsobujú častejšie a nevyzpytateľnejšie poveternostné udalosti aj v Európe,“ hovorí Smail. „Toto je definitívne vážna téma, ktorá má veľký význam pre ľudské a prírodné systémy. Skutočnosť je nejako odlišná pri posudzovaní vplyvu zmeny klímy na európsku rozsiahlu elektrárenskú sústavu poháňanú poveternostnými podmienkami. “

Prečítajte si abstrakt nižšie:

Klesajúce ceny a významný technologický vývoj v súčasnosti spôsobujú zvýšenú výrobu elektrickej energie z obnoviteľných zdrojov závislú od počasia. Vzhľadom na meniacu sa klímu je dôležité preskúmať, do akej miery zmeny klímy priamo ovplyvňujú budúce vysoko elektrické systémy závislé od počasia. Tu používame tri cesty IPCC koncentrácie CO2 na obdobie 2006 - 2100 so šiestimi klimatickými experimentmi s vysokým rozlíšením pre európsku oblasť. Údaje o klíme sa používajú na výpočet 3-hodinových časových radov vetra a slnečnej energie a teplotne korigovaných časových radov pre 30 európskych krajín s využitím najmodernejšej metodiky. Na porovnanie piatich kľúčových ukazovateľov vysokoenergetických systémov elektrickej energie sa potom použije analýza elektrickej siete poháňanej počasím. Zistili sme, že klimatické zmeny znižujú potrebu distribuovanej elektriny až o 20%. Zostávajúce kľúčové metriky, ako napríklad výhoda prenosu a ukladania, ako aj požiadavky na vyrovnávaciu kapacitu a rezervy, sa menia až o 5%.