Nowe badania przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Irvine wykazują, że większość zapotrzebowania na energię elektryczną w uprzemysłowionych krajach może zaspokoić połączenie energii wiatrowej i słonecznej, ale do tego niezbędne są dodatkowe działania.
Badanie opublikowane w ,,Nature Communications” uwypukliło to, że niezawodne systemy odnawialne bazujące w znacznym stopniu na energii wiatrowej były w stanie zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną w badanych krajach w 72-91 procentach. Dodatkowe 12 godzin zmagazynowanej energii spowodowało wzrost tej wartości do 83-94 procent.
Pod analizę poddano 39-letnie dane odnoszące się do godzinowego zapotrzebowania na energię z 42 krajów, w celu oceny czy zasoby energii wiatrowej i słonecznej są wystarczające do zaspokojenia potrzeb tych krajów. Badacze doszli do wniosku, że całkowite przejście na zrównoważone źródła energii będzie łatwiejsze w sytuacji krajów położonych na niższych szerokościach geograficznych, które mogą liczyć na dostępność energii słonecznej przez cały rok. Kraje leżące na wyższych szerokościach geograficznych muszą bardziej polegać na energii wiatrowej. Wywnioskowano również, że powierzchnia lądowa jest czynnikiem wpływającym na niezawodność. Kraje o największych obszarach lądowych, takie jak Kanada, miały niezawodne systemy słoneczne i wiatrowe.
,,Dane historyczne pokazują, że kraje położone dalej od równika mogą od czasu do czasu doświadczać okresów zwanych 'ciemnymi mroczkami’, podczas których dostępność energii słonecznej i wiatrowej jest bardzo ograniczona. Jedno z ostatnich wystąpień tego zjawiska w Niemczech trwało przez dwa tygodnie, zmuszając Niemców do uciekania się do generacji dyspozycyjnej, która w wielu przypadkach jest zapewniana przez elektrownie spalające paliwa kopalne” – tłumaczy główny autor Dan Tong, asystent profesora nauk o systemie ziemskim na Uniwersytecie Tsinghua.
Naukowcy przedstawili rozwiązania, które mają na celu zminimalizowanie problemów, do których należy budowanie mocy wytwórczych przekraczających roczne zapotrzebowanie, rozwijanie możliwości długoterminowego magazynowania energii oraz łączenie zasobów wielu krajów na jednym kontynentalnym obszarze lądowym.
Zdaniem ekspertów system energii wiatrowej i słonecznej jest w stanie zaspokoić około 85 procent całkowitego zapotrzebowania na energię elektryczną w Stanach Zjednoczonych. Dodatkowo ilość ta mogłaby wzrosnąć dzięki nadbudowie mocy, dodaniu akumulatorów i innych sposobów magazynowania energii oraz połączeniu ich z innymi krajowymi partnerami na kontynencie północnoamerykańskim.
,,Na całym świecie istnieją pewne wyraźne ograniczenia geofizyczne, które uniemożliwiają nam produkcję energii elektrycznej o zerowej emisji dwutlenku węgla netto. Sprowadza się to do różnicy między tym, co trudne, a tym, co niemożliwe. Trudno będzie całkowicie wyeliminować paliwa kopalne z naszego miksu energetycznego, ale możemy osiągnąć ten cel, gdy technologie, ekonomia i wola społeczno-polityczna będą ze sobą zgodne” – dodaje współautor badania Steven Davis, profesor UCI z dziedziny nauk o systemie ziemskim.
Do autorów badania poza Davisem i Tongiem należą David Farnham, Lei Duan i Ken Caldeira z Carnegie Institution for Science oraz Nathan Lewis z California Institute of Technology.
Źródła: https://news.uci.edu https://www.ctvnews.ca
