27.12.2019

Ученые из Стэнфорда представили картину глобального развития возобновляемых источников энергии

Научная работа под названием “Влияние энергетических планов «Нового зеленого соглашения» на стабильность энергосистемы, затраты, рабочие места, состояние здоровья и климат в 143 странах» была опубликована в журнале One Earth. Группа ученых проводит исследования по данной тематике уже на протяжении десяти лет.

uaEnergy

165

0

Ученые из Стэнфорда представили картину глобального развития возобновляемых источников энергии

По словам руководителя проекта, два года назад научному сообществу была представлена другая работа. Статья «100% чистая и возобновляемая энергия на основе ветра, воды и солнца для всех секторов. Дорожные карты для 139 стран мира» стала основой для формирования базовых положений американского «Нового зеленого соглашения».

Спустя несколько лет группа ученых провела ряд новых исследований и обновила начальные цифры с учетом активного развития альтернативной энергетики по всему миру. Кроме того, для уточнения данных коллектив использовал показатели еще четырех стран. 

В 2019 году научные сотрудники Стэнфорда разработали так называемые «дорожные карты» уже для 143 стран. Основной задачей данного плана действий является плавный переход национальной энергосистемы с традиционных источников энергии на возобновляемые во всех секторах экономики и повседневной жизни. В качестве основных источников будут выступать энергия солнца, ветра и воды. Для эффективного хранения полученной энергии ученые предложили использовать модернизированные накопительные системы. 

Разработчики дифференцировали план действий для нескольких групп стран. Такое разделение связано с необходимостью учета разницы в спросе и предложении на энергию при 100% использовании возобновляемых источников. Также в основу такой классификации лег и процесс сохранения полученной электрической, тепловой энергии, а также холода и водорода за определенные промежутки времени (как правило за основу берется 30 секунд) на протяжении трехлетнего периода. С учетом всех этих факторов специалисты разработали действенный энергоэффективный план для каждой из групп. 

Новые исследования показали количество затрат «чистой» энергии как на частном, так и на общественном уровне по сравнению с традиционным топливом. По полученным данным средний показатель таких затрат на частном уровне по всему миру с учетом транспортировки и хранения меньше всего лишь на 10% на единицу энергии. При этом общие показатели частных издержек от энергии ВИЭ на 61% меньше, а общие общественные – на 91%. Например, к 2050 году ежегодные общественные затраты на традиционные источники энергии составят около 76 триллионов долларов США, а на «чистые» источники энергии потребуется лишь около 7 триллионов. 

Стэндфордские исследователи приводят и другие показатели. Так, затраты на установку альтернативных источников энергии в 143 государствах составляют около 73 триллионов долларов. Например, реализация одного экопроэкта США Green New Deal обойдется примерно в 8 триллионов инвестиций с одновременным снижением затрат на частном уровне на 64% и на общественном на 89%. Эксперты также уточняют, что активное развитие «зеленой» энергетики способствует сокращению безработицы, так как суммарно за весь процесс перехода на возобновляемые источники энергии будет создано около 29 миллионов дополнительных рабочих мест. 

Еще одним ключевым моментов дорожной карты является исследование, показывающее, что 100% переход на альтернативные источники энергии поможет снизить совокупное энергопотребление более чем на 51% уже к 2050 году. Связано это с тем, что электрокары и транспорт, работающий на водородном топливе более эффективен, чем традиционные автомобили. Кроме того, снижению энергозатрат будет способствовать и электрификация промышленности, переход от использования обычных отопительных систем на электрические тепловые насосы. По словам руководителя группы ученых, на сегодняшний день потеря энергии в США достигает практически 68%. 

Интересным моментов предложенной системы остается крайне небольшой уровень расширения мощностей, вырабатывающих энергию. При том, что модель предполагает полную электрификацию всех сфер деятельности социума и государства. Общая мощность глобальной системы энергетики к 2050 году прогнозируемо будет составлять около 40,5 тысяч ГВт. 

Разработчики модели так же развеяли распространенный миф о том, что для строительства генераторов «чистой» энергии необходимо большое количество территории. В частности, авторы утверждают, что для размещения таких объектов достаточно лишь 0,5% поверхности земли с учетом дистанции между турбинами. 

Ученые из Стэнфорда подсчитали примерную стоимость за единицу электроэнергии в каждой из групп стран в 2050 году. Например, наиболее затратными будут процессы генерации. Туда же включены и издержки на капитальный ремонт, траты на эксплуатацию объектов и техобслуживание оборудования. Следующими в рейтинге стали издержки на транспортировку и хранение полученной энергии, выработку и хранение водорода и тепловой энергии. 

Новая модель учитывает лишь использование ветровой, водной и солнечной энергии. В расчёт не брали ядерную энергетику из-за сложностей в планировании и строительстве мощностей. Так же не учитывали ученые и биотопливо и «чистый уголь», так как данные источники приводят к высокой концентрации выбросов в атмосфере. 

Исследования также учли и зависимость возобновляемых источников энергии от погодных условий. В частности, команда ученых в случае полной электрификации разных сфер формируется гораздо более гибкий спрос на энергию. По сути складывается ситуация, позволяющая подкорректировать уровень потребления под количество выработанной энергии в конкретный сезон или время суток. 

Специалисты уточняют, что разработка дорожных карт лишь одна из множества возможных моделей развития «чистой» электроэнергии

Комментарии 0

Написать комментарий