/Stanford profesörü, ABD’nin nükleer enerji olmadan %100 temiz enerjiye ulaşabileceğini söylüyor

Stanford profesörü, ABD’nin nükleer enerji olmadan %100 temiz enerjiye ulaşabileceğini söylüyor

LADWPs Çam Ağacı Rüzgar Çiftliği ve Güneş Enerjisi Santrali Tehachapi Dağları Tehachapi Dağları’nda 23 Mart 2021 Salı Kern County, CA.

İrfan Han | Los Angeles Times | Getty Resimleri

Önde gelen bir Stanford Üniversitesi profesörü, Amerika Birleşik Devletleri’nin toplam enerji ihtiyacını 2050 yılına kadar %100 rüzgar, su ve güneş kullanarak karşılaması için bir yol haritası belirledi.

Mark Jacobson, bir Stanford profesörü inşaat ve çevre mühendisliği ve onun yönetmeni Atmosfer/Enerji Programı, on yıldan fazla bir süredir tüm yenilenebilir enerji fikrini ileriye dönük en iyi yol olarak teşvik ediyor. Bu iddialı hedefe yönelik son hesaplamaları yakın zamanda yayınlandı. Yenilenebilir Enerji bilim dergisinde.

Çalışma, temiz enerji şebekesine geçişin 2035 yılına kadar gerçekleşmesi gerektiğini ve bu düzenlemenin 2030 yılına kadar en az %80’inin tamamlanmasını öneriyor. Jacobson’ın çalışmasının amaçları doğrultusunda, ekibi, tahmin edilen nüfus artışını ve enerjide verimlilik iyileştirmelerini hesaba katarak ne olacağını öngördü. 2050’deki gibi görünecek.

Jacobson ilk olarak yenilenebilir enerji için bir yol haritası yayınladı 2015 yılında tüm 50 eyalet için.

2015 çalışmasının bu son güncellemesinde birkaç önemli iyileştirme var.

İlk olarak, Jacobson ve meslektaşları, önümüzdeki iki yıl boyunca her eyaletteki binalarda 30 saniyelik artışlarla ne kadar ısıya ihtiyaç duyulacağına dair daha ayrıntılı verilere erişebildi. Jacobson, CNBC’ye “Daha önce bu tür verilere sahip değildik” dedi.

Jacobson, ayrıca, güncellenmiş veriler pil depolamadan yararlanırken, yaptığı ilk hesaplamalar, tepe talebi karşılamak için hidroelektrik santrallerine türbinler eklemeye dayanıyordu, bu varsayımın pratik olmadığı ve bu teknoloji için siyasi destek olmadığı ortaya çıktı, dedi Jacobson.

Dört saatlik pillerin güvenilirliği

Analizde Jacobson ve ekibi, güneş ve rüzgar enerjisi üretiminin doğasında var olan kesintileri – güneşin parlamadığı ve rüzgarın esmediği zamanları – telafi etmek için pil depolama teknolojisini kullandı.

Pek çoğu, tamamen yenilenebilir bir şebekenin Aşil topuğunun, güvenilir olacak kadar istikrarlı olmaması olduğunu savunuyor. Elektrik kesintileri, özellikle bu yıl Teksas’ta ve 2020 yazında Kaliforniya’da özel bir endişe kaynağı haline geldi.

İşte bu noktada, şebeke istikrarı sağlamanın bir yolu olarak dört saatlik piller devreye giriyor. Jacobson, CNBC’ye verdiği demeçte, “Bütün bunları kendi evimde piller olduğu için keşfettim” dedi. “Ve düşündüm ki, aman Tanrım, bu çok basit. Çok açık. Kimsenin bunu çözemediğine inanamıyorum.”

Jacobson’ın dört pilinin bulunduğu garajı işaretleyin. Şu anda iki araba da şarj oluyor.

Fotoğrafın izniyle Mark Jacobson

Jacobson, pilleri kapalıyken takılı değillerse şarjlı kaldığını gözlemlediğini söyledi.

Dört saatten fazla şarj elde etmek için, sırayla deşarj olmak üzere birden fazla dört saatlik pil istiflenebilir. Jacobson, CNBC’ye verdiği demeçte, bir pilin bir seferde pilin sağlayabileceğinden daha fazla şarj çıkışına ihtiyacı varsa, pillerin aynı anda kullanılması gerektiğini söyledi.

Bu gözlemle Jacobson ve Stanford’daki meslektaşları, ultra uzun süreli pil teknolojisi ile elektrik kesintisi veya pil olmadan tamamen yenilenebilir bir sisteme geçişin mümkün olduğunu gösteren senaryolar üretti.

Bu kilit nokta çünkü birkaç gün boyunca enerji tutabilecek ultra uzun ömürlü piller için teknoloji henüz ticarileştirilmedi. gibi start-up’lar Form Energy, bu tür pilleri piyasaya sürmek için çalışıyor.

CNBC Pro’dan temiz enerji hakkında daha fazla bilgi edinin

Planlama, elbette, şebekeyi sabit tutmanın anahtarıdır. Jacobson, “Rüzgar değişkendir, güneş değişkendir” dedi. “Ancak, her şeyden önce, geniş alanlarda rüzgar ve güneşi birbirine bağladığınızda, ki bu şu anda yapılıyor, arzı biraz yumuşatıyorsunuz. Bunun nedeni, bilirsiniz, rüzgar tek bir yerde esmediği zaman. , genellikle başka bir yerde esiyor. Yani geniş bir bölgede daha yumuşak bir enerji kaynağınız var.”

Benzer şekilde, rüzgar ve güneş enerjisi ücretsizdir. Ve hidroelektrik “mükemmel bir yedek çünkü onu anında açıp kapatabilirsiniz” dedi.

Ayrıca, müşterileri yoğun olmayan zamanlarda yüksek enerji talebi faaliyetleri yapmaya motive etmek için fiyatlandırma yapılarında değişiklikler olması gerekir.

Jacobson, “Talep yanıtı, şebekeyi sabit tutmanın çok büyük bir bileşenidir.” Dedi. “Bugün biraz kullanılıyor. Ancak şu anda ABD’de birçok eyalette birçok yerde elektrik fiyatı tüm gün sabit… ve bu bir sorun.”

Arızaların hesaplanması

Şimdiye kadar Jacobson ve ekibi, Alaska, Hawaii, Kaliforniya, Teksas, New York ve Florida ve birlikte ele alınan bitişik 48 eyalet için altı ayrı eyalet için tamamen yenilenebilir, dört saatlik pil yol haritaları için simülasyonlar yürüttü. (Devletlerin geri kalanı için Jacobson, mevcut olan yaklaşık simülasyonlara sahiptir. burada.)

Modellerine göre, Kaliforniya’nın enerji karışımı şunları içerir: %14,72 karada rüzgar enerjisi, %18,28 açık denizde rüzgar, %21,86 çatıda güneş panelleri, %34,66 güneş panelleri bir şebeke tarafından çalıştırılır, %5,32 hidroelektrik, %2,91 jeotermal elektrik ve %0,25 dalga enerjisi.

Teksas, 37.66 kıyı rüzgarı, %14.77 kıyı rüzgarı, %20.87 çatı güneş enerjisi, bir kamu hizmeti tarafından işletilen %23.85 güneş panelleri, %0.1 hidroelektrik ve %0.19 dalga enerjisi olacaktır.

Jacobson ve meslektaşları, hesaplamalar için üç tür model kullanır.

İlk olarak, her bir eyalette her sektördeki olağan enerji talebini 2050’ye yansıtmak için bir elektronik tablo modeli kullanıyorlar ve ardından 2050’deki her zamanki gibi enerji talebini rüzgar, su ve güneş tarafından sağlanan elektriğe dönüştürmek için.

İkincisi, her 30 saniyede bir rüzgar ve güneş alanlarını tahmin etmek için bir hava durumu modeli kullanıyorlar. Bu hava durumu tahmin modeli bir süper bilgisayarda çalışır ve Fortran hesaplama dilinde yazılmıştır.

Ve modellemesinin üçüncü bileşeni, her 30 saniyede bir rüzgar, su ve güneşten sağlanabilen enerjinin hava durumu modellemesi ile 2050 enerji talebini eşleştiriyor. Üçüncü bileşen de Fortran’da yazılmıştır, ancak sürecin bu kısmı hemen hemen her bilgisayarda çalışabilir.

Ortaya çıkan modeller fosil yakıt, karbon yakalama, doğrudan hava yakalama, biyoenerji, mavi hidrojen veya nükleer güç kullanmaz.

Jacobson’ın yol haritaları, mümkün olan tüm teknolojilerin kullanılmasını savunan birçok temiz enerji önerisinden farklıdır.

Jacobson, CNBC’ye verdiği demeçte, “Yani hava kirliliğini ve küresel ısınmayı ortadan kaldırmaya ve enerji güvenliği sağlamaya çalışıyoruz. Dolayısıyla, çalışmamızın üç amacı bu.” Ve bu, “yalnızca sera gazlarına odaklanan birçok çalışmadan biraz farklı. Dolayısıyla hava kirliliğini de ortadan kaldırmaya çalışıyoruz ve aynı zamanda enerji güvenliği de sağlıyoruz.”

Her üç konuyu da ele almak, Jacobson’ın on yıldan fazla bir süredir odak noktası olmuştur. Bölgedeki ilk büyük çalışması 2009 yılında Scientific American dergisinde yayınlandıve dört yıl sonra ortaya çıktı NBC’nin “David Letterman ile Geç Gece” sadece yenilenebilir yaklaşımını teşvik etmek. Jacobson ve uzun zamandır ilerici siyasi aday Bernie Sanders, temiz enerjinin ortak yazarlığını yaptı The Guardian’da yer aldı 2017 yılında.

Elektrik kesintisi korkularıyla mücadele

Jacobson, bakış açısının çok yüksek olmadığını biliyor. Örneğin, yeni nesil nükleer santrallerin vaadi, hükümeti ele geçirdi ve geç özel finansman.

Jacobson, nükleer inovasyonun “çoğunlukla küçük modüler reaktörlere büyük yatırımları olan Bill Gates gibi endüstri insanları tarafından itildiğini” söyledi. “Finansal bir çıkarı var. Ve sorunu çözmeye yardım etmeye çalışan biri olarak bilinmek istiyor.”

Gates, bir röportajda, iklim değişikliğini rüzgar ve güneş gibi teknolojileri destekleyen siyasi mevzuat yerine yeni yeniliklerle çözmek isteyen bir “teknokrat” olduğu eleştirisini ele aldı. Anderson Cooper, yılın başlarında CBS’nin “60 Minutes” programında. “Keşke bu şirketlerin bu kadar finansmanı hiç gerekli olmasaydı. İnovasyon olmadan iklim değişikliğini çözemeyiz. Yaklaşmayacağız bile.” dedi Gates.

Ayrıca, bu teknolojilerin bazılarının ticarileştirilmesi için zaman çizelgesi, faydalı olamayacak kadar uzun. Gates’in gelişmiş reaktör şirketi TerraPower, Kasım ayında sınır çağındaki kömür kasabasını seçtiğini duyurdu. Kemmerer, Wyoming, 2028 yılına kadar inşa etmeyi hedeflediği ilk gösteri reaktörü için tercih edilen yer olarak.

Jacobson, “Yedi yıl olsa bile, bu sadece bir gösteri tesisi,” dedi. “Bu, ticari bir tesise yakın bile değil ve ihtiyacımız olan ölçekte.”

TerraPower CEO’su Chris Levesque, teknolojinin, özellikle Natrium nükleer reaktörünün iklim değişikliğiyle mücadelede anlamlı bir fark yaratacağını söyledi.

Levesque yaptığı açıklamada, “Natrium teknolojisi, TerraPower teknolojilerinin ilk hamlesi olarak seçildi, çünkü ülkenin karbondan arındırma hedeflerine önemli fayda sağlamak için zamanında faaliyete geçeceğine inanıyoruz.” Dedi.

Elektrik kesintilerinden korkan temiz enerji şüphecilerini kazanmak zor ama Jacobson, insanları kendisinin modellediği gibi bir geleceğin mümkün olduğunu kabul etmeye ikna edebileceğine inanıyor.

Uzun mesafeli gemiler ve uçaklar için yenilenebilir çözümler henüz mevcut değil, dedi. “Ama bunlar çizim tahtasında. Ve teknik olarak, tıpkı ticarileştirilmemiş olanlar gibi yapılabileceğini biliyoruz.”

Jacobson’ın gördüğü gibi, eğitim önemli bir engeldir. “İyimserim. Ama en büyük zorluk, bunun bir bilgi sorunu olduğu gerçeği, çünkü çoğu insan farkında değil, çoğu insan neyin mümkün olduğunun farkında değil” dedi.

#Stanford #profesörü #ABDnin #nükleer #enerji #olmadan #temiz #enerjiye #ulaşabileceğini #söylüyor