可再生能源和传统能源的不完美但实际的组合至关重要

2019-08-09 10:52:58 来源: INeng财经

Cape Grim的悬崖耸立在塔斯马尼亚岛西北端的海浪上。上面是一个研究站,收集世界上最原始的空气样本,由印度洋上数千公里的盛行西风带来。

这些样本带来的信息确实很严峻。自1976年开始录制以来,二氧化碳浓度每年都在上升。我经常热切关注这个图表,希望看到由于采用国家和国际减排协议而导致的坡度下滑。它不在那里。相反,图形的斜率现在比以前更陡峭。

我们全球范围内减少二氧化碳排放的努力都没有奏效。一个原因是任务比大多数人都要大得多。世界依靠能源,文明取决于它。现有的能源供应系统是巨大的,用低排放替代品替代它是一个需要几十年而不是几年的旅程。

但也许最大的问题是我们没有如何实现目标的合理路线图。有些人会通过否认问题来完全阻止这条道路。其他人无意中通过寻求完美来减缓旅程。

作为一名工程师,我可以告诉你,追求完美并不是取得成功的方法。设计一个完美的桥梁,费用将意味着它永远不会看到光明的一天。桥梁设计人员所做的是在预期的使用寿命内优化安全和成本的关键参数。

一个完美的世界确实将依靠太阳能和风能发电,辅以电池,抽水电,压缩空气和储存的氢气作为黑暗和无风间隔的能量储存器。但现实情况是,目前太阳能和风能仅占全球电力需求的6%,存储系统总体上是海洋中的一滴水。

如果我们在未来十年或二十年内关闭所有燃煤发电机,我们可以尝试通过建设太阳能和风能的巨大承诺来取代它们,但很难想象我们可以在那里建造足够的存储空间。大体时间。如果没有这种存储,就会出现电力短缺和政治反弹,从而减缓通往完美世界的道路。

那么可能但不完美的解决方案在哪里呢?

为了支持采用更大量的无排放太阳能和风力发电,有必要用传统的电力来补充它们,例如天然气发电或集水电力(大型集水区的雨水填满装有发电机的大型水坝) )。

然而,在澳大利亚,我们尚未建立大规模集水区水电系统已超过五十年,未来建设更多的可能性很小。地热,波浪和潮汐发电以及碳捕获和封存的燃煤电力尚未准备好以我们需要的规模运行。

尽管核电可以大规模运行,但在许多国家,核电在政治上充满了困难而且建设太慢。生物燃料也可以大规模运作但它们存在争议,因为它们不清楚它们在多大程度上降低排放量和扩大规模会带走粮食生产和森林所需的土地和水资源。

这留下了天然气。不完美 - 但非常好。现代天然气发电机的二氧化碳排放量仅为最优质现代煤炭发电机排放量的40%。与煤炭相比,它们具有另一个优势,因为它们的产量可以非常快地增加和减少。这意味着他们只需要在太阳能和风力发电无法满足需求的情况下运行,从而使其对排放的总体贡献更低。

在美国,受国内价格低迷的推动,天然气的使用量急剧增加,在许多情况下取代煤炭,导致自2000年代中期开始天然气产量增加以来,与能源有关的排放量下降了15%。 。

天然气发电机结构紧凑,容量高,处于设计周期的成熟阶段。我们可以根据需要尽快建造它们,以支持增加的可变太阳能和风能发电。

如果我们能够同意利用我们丰富的天然气来支持更多的风能和太阳能发电,同时管理当地环境对天然气生产的担忧,并接受它是非常好而不是完美,我们将能够更多地减少排放很快。

而在格里姆角,新闻将开始变得更加愉快。

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