Преходът към изцяло възобновяема електроенергия до 2050 г. е технически възможен, показва ново изследване на учени от Университеа Синхуа и партньорски институти. Моделът, публикуван в Nature Energy, анализира почасовото електропотребление по света и очертава как ВЕИ мощностите могат да покрият глобалното търсене. Проучването поставя акцент не само върху климатичните цели, но и върху достъпа до евтина енергия в по-бедните региони.
За да намерят начин за постигане на нулеви нетни C02 емисии, много енергийни инженери и световни лидери разработват и насърчават внедряването на енергийни технологии, които произвеждат, съхраняват и разпределят електроенергия, получена от възобновяеми източници. Най-утвърдените сред тези технологии са слънчевите клетки и вятърните турбини.
Но понятието включва още и водноелектрически системи, системи за производство на зелен водород, устройства за улавяне на въглероден диоксид (CO2) и различни други енергийни решения.
Изследователи от университета Синхуа и партньорски институти наскоро проведоха проучване, насочено към проучване на възможността светът да може реално да работи изцяло на чиста електроенергия до 2050 г. Тяхната статия, публикувана в Nature Energy, представя подробен модел на напълно възобновяема глобална енергийна система, оценявайки почасовите енергийни нужди в различни географски региони по света.
Статията въвежда предложение как технологиите за възобновяема енергия биха могли да помогнат за задоволяване на тези нужди.
„Постигането на енергийни системи с нулеви емисии до средата на века изисква интегрирани рамки, насочени към смекчаване на изменението на климата и равенство в достъпа до енергия“, пишат Дзихенг Джу, Ханджие Мао и техните колеги в своята статия. „Представяме пространствено-времево решен модел на глобалната енергийна система, който ко-оптимизира разширяването на капацитета и оперативните стратегии“.
Основната цел на неотдавнашното проучване беше да се разработи модел, очертаващ енергийната инфраструктура и технологии, които биха позволили на всички региони по света да разчитат на електроенергия, добивана само от възобновяеми източници. Моделът, създаден от изследователите, симулира нуждите от електроенергия на всички географски региони по света в течение на една година, като ги разбива почасово.
Моделът прогнозира разполагането на слънчеви клетки и решения за вятърна енергия въз основа на наличната земя, след което разглежда колко близо биха били тези технологии до населените райони, изискващи електричество. Използвайки създадения модел, екипът се опитва да предвиди дали е действително осъществимо светът да разчита само на електричество от възобновяеми източници.
„Нашите открития показват, че глобалните енергийни системи с нулеви нетни емисии, отговарящи на универсалните нужди от електроенергия за достоен жизнен стандарт, са технически осъществими, изисквайки 15–20 TW променлива възобновяема енергия (VRE),“ пишат Джу, Мао и техните колеги.
„Изобилните ресурси на VRE предлагат рентабилен достъп до електричество в региони с ниски доходи, като Африка, насърчавайки климатичната справедливост. Използването на земята е от решаващо значение, като само слънчевите фотоволтаици изискват над 9 милиона хектара. Над 80% от VRE е в рамките на 200 км от центровете на натоварване“, допълват учените.
Като цяло анализите на екипа показват, че реализирането на глобална електроенергийна система, която произвежда нулеви нетни емисии, е технически възможно. Освен това те показват, че някои географски региони, особено части от Африка, биха се възползвали значително от въвеждането на по-достъпни технологии и решения за възобновяема енергия.
Моделът, създаден от изследователите, посочва и някои от предизвикателствата, с които може да се сблъскаме при опит за създаване на напълно възобновяема глобална енергийна система. По-конкретно той показва, че за да се постигне подобна система може да се наложи да монтираме слънчеви панели на над 9 милиона хектара земя.
Усилията на екипа позволиха на учените да идентифицират и стратегии, които биха могли да намалят разходите за глобална електроенергийна система с нулеви нетни емисии. Те включват управление на търсенето (т.е. промени в това кога и как хората използват електроенергия), разширяване на големите електропроводи, които предават електроенергия в различни страни, и премахване на търговските бариери (напр. мита, данъци върху вноса и търговски ограничения).
„Управлението на търсенето може да намали системните разходи с 6,5%. Разширяването на международния пренос и премахването на търговските бариери за технологии за възобновяема енергия биха могли да намалят разходите съответно с 5,6% и 12,2%.. Това подчертава ключовата роля на международното сътрудничество в изграждането на приобщаващи нетно-нулеви енергийни системи“, заявяват изследователите.
