Upepo na nishati ya jua haitachukua nafasi ya mafuta

2024 Mwandishi: Seth Attwood | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 16:17

Tunawapa wasomaji wa ASh tafsiri ya makala ya Gail "The Old Ladies" Tverberg (OurFiniteWorld), inayojulikana kwa mbinu yake ya mifumo, hali ya kifedha na heshima kwa uchumi wa kimwili. Mwandishi mzuri, kwa kifupi:-)

Kwa nini RES inaweza kutumia mifano kusema uwongo?

Mahitaji ya nishati ya uchumi wa dunia yanaonekana kuwa rahisi kuiga. Hebu tuhesabu matumizi: hata katika kilowatt-saa, hata katika mapipa ya mafuta sawa, hata katika vitengo vya mafuta vya Uingereza, kilocalories au joules. Aina mbili za nishati ni sawa ikiwa zinazalisha kiasi sawa cha kazi muhimu, sivyo?

Kwa mfano, mwanauchumi Randall Munroe anaelezea faida za nishati mbadala katika jalada lake la video. Kulingana na mfano wake, paneli za jua (ikiwa zimejengwa kwa kupenda kwako) zinaweza kutoa umeme wa kutosha kwako mwenyewe na nusu dazeni ya majirani zako. Jenereta za upepo (pia zimejengwa kwa kiwango cha upuuzi, lakini bila shaka), zitatoa nishati kwako na majirani kadhaa zaidi.

Hata hivyo, kuna shimo la kimantiki katika uchambuzi huu. Nishati inayozalishwa na paneli za upepo na jua sio kile ambacho uchumi unahitaji (angalau sio kwa sasa). Upepo na jua hutoa umeme wa vipindi, mara nyingi hupatikana kwa wakati usiofaa na mahali pasipofaa. Uchumi wa dunia unahitaji aina mbalimbali za nishati, aina hizi lazima zikidhi vipimo vya uhandisi vya mifumo tofauti zaidi katika ulimwengu wa kisasa. Nishati inahitaji kuwasilishwa mahali pazuri na kuwasilishwa kwa watumiaji kwa wakati unaofaa wa siku au wakati unaofaa wa mwaka. Inaweza hata kuwa muhimu kuhifadhi nishati iliyopatikana kutoka kwa jua na upepo kwa miaka kadhaa (kwa mfano, unatumia kituo cha nguvu cha kuhifadhi pumped, na kuna ukame katika kanda).

Nadhani hali hiyo ni sawa na wanasayansi dhahania ambao waliamua, ili kuongeza ufanisi wa uchumi, kuhamisha 100% ya idadi ya watu kutoka kwa chakula cha jadi hadi nyasi na silage katika miaka 20. Ng'ombe, mbuzi, kondoo hula, sivyo? Kwa nini watu hawawezi? mimea, bila shaka, ina tani ya nishati muhimu. Aina nyingi za nyasi zinaonekana kuwa zisizo na sumu kwa wanadamu - angalau kwa kiasi kidogo. Nyasi inaonekana kukua vizuri sana. Nyasi zinaweza kuhifadhiwa kwa matumizi ya baadaye. Kubadili matumizi ya nyasi kwa ajili ya uzalishaji wa chakula kunaonekana kuwa na manufaa katika suala la utoaji wa CO2. Kwa bahati mbaya, nyasi na silaji sio aina ya nishati ambayo wanadamu hutumia kawaida. Ukweli kwamba kwa namna fulani nyani hawakubadilika kama wanyama walao majani ni sawa na ukweli kwamba uzalishaji na usafirishaji wa nyenzo katika uchumi wa kisasa haufai kwa nishati ya vipindi kutoka kwa upepo na jua.

Kuweka nyasi katika mlo wa binadamu kunaweza "kufanya kazi", lakini unahitaji viumbe tofauti kwa hilo

Ukitazama pande zote, unaweza kupata spishi zinazokula mimea kwa urahisi. Wanyama wenye matumbo yenye vyumba vinne hustawi kwenye lishe ya mimea. Viumbe hawa mara nyingi huwa na meno yanayoendelea kukua kwa sababu silika kwenye nyasi huwa na kuchakaa kwa meno. Pengine, kwa njia ya uhandisi wa maumbile, watu wanaweza kukua matumbo ya ziada na kuongeza mara kwa mara meno mapya. Nyingine muhimu, lakini si ya kuvutia sana, marekebisho ya mwili wetu yanaweza kuhitajika, kwa mfano, kufanya ubongo mdogo (na taya kubwa). Ili kudumisha shughuli za juu za ubongo kunahitaji kalori nyingi, huwezi kutafuna silaji nyingi.

Shida na karibu mifano yote ya sasa ya RES ni kwamba mfumo unazingatiwa katika "mfumo mwembamba". Sehemu ndogo tu ya tatizo inazingatiwa - kwa kawaida tu vitambulisho vya bei vinavyoanguka vya paneli na mitambo ya upepo (au "gharama za nishati") - na inachukuliwa kuwa hii ndiyo gharama pekee inayohusishwa na mabadiliko katika muundo mzima wa matumizi. Kwa kweli, wanauchumi wanapaswa kukubali kwamba kuhamisha uchumi kwa nishati mbadala ya 100% kutahitaji mabadiliko makubwa katika jamii, sawa na matumbo yenye vyumba vingi na meno yanayokua kila wakati ili kubadili mlo wa mitishamba 100%. Uchambuzi wako unahitaji "wigo mpana".

Ikiwa Randall Munroe angewajibika kwa gharama za nishati zisizo za moja kwa moja za mfumo, ikiwa ni pamoja na nishati inayohitajika kujenga upya mifumo iliyopo ya nguvu, uchambuzi wake ungebadilika. Uwezo wa upepo na nishati ya jua kuwezesha nyumba yako mwenyewe na wale wa majirani kadhaa au zaidi unaweza kutoweka. Nishati nyingi sana itatumika kwa mfumo kufanya kazi kama matumbo yenye vyumba vingi na meno yanayokua kila wakati. Sekta ya nishati duniani itafanya kazi kwenye vyanzo vya nishati mbadala, lakini si kwa njia sawa na hapo awali. Kwa kusema, ubongo mdogo utafikiria mawazo tofauti sana.

Je, "nishati inayotumiwa na dazeni ya majirani zako" ni kipimo sahihi?

Kabla sijaendelea kuhusu kile ambacho kilienda vibaya kwa mtindo wa Munroe, ninahitaji kuzingatia kwa ufupi mbinu yake ya kuhesabu. Munroe anazungumza juu ya "nishati inayotumiwa na kaya na majirani kadhaa." Mara nyingi tunasikia habari kuhusu kaya ngapi kituo kipya cha kuzalisha umeme kinaweza kutumika au ni kaya ngapi zilifungwa kwa muda kutokana na dhoruba. Kipimo kilichotumiwa na Munroe kinafanana sana. Lakini je, alizingatia kila kitu?

Mbali na kaya, uchumi unahitaji vyanzo mbalimbali vya nishati katika maeneo mengi zaidi, ikiwa ni pamoja na: serikalini kwa ajili ya ulinzi na utekelezaji wa sheria, katika ujenzi wa barabara au shule, katika mashamba kwa ajili ya kupanda chakula kitamu, na katika viwanda vya kutengeneza bidhaa zenye afya.. Inaleta maana kidogo kuzuia hesabu ya matumizi katika nyumba za wananchi pekee. (Kwa kweli, Munroe amesawazishwa sana katika mahesabu yake kwamba haiwezekani kujua ni nini hasa kilichojumuishwa katika uchambuzi wake. Inaonekana kwamba anahesabu tu nishati ambayo iko kwenye vituo vya umeme.) Uchambuzi wangu wa kujitegemea unaonyesha kwamba moja kwa moja katika kaya. karibu theluthi moja tu ya jumla ya aina zote za nishati nchini Marekani hutumiwa. Iliyobaki inatumiwa na biashara za kibinafsi na mashirika ya serikali …

Ujumbe wa G. Tverberg:

Makadirio yangu ya "karibu theluthi" yanatokana na data kutoka kwa EIA na BP. Kwa upande wa umeme, data ya EIA inaonyesha kuwa kaya nchini Marekani hutumia takriban 38% ya jumla ya uzalishaji wa umeme. Kuhusu mafuta ambayo hayatumiwi kwa usafiri na uzalishaji wa umeme, ni karibu 19%. Kwa kuchanganya kategoria hizi mbili, tunapata kwamba kaya za Marekani hutumia takriban 31% ya mafuta yasiyo ya gari. Kwa mafuta ya usafirishaji, data bora zaidi inayopatikana ni takwimu za bidhaa za petroli za BP. Kulingana na BP, 26% ya mafuta ulimwenguni huchomwa kwa njia ya petroli ya injini. Nchini Marekani, karibu 46%. Bila shaka, baadhi ya petroli hii haitumiki kwa mahitaji ya nyumbani: kwa mfano, magari ya polisi kawaida ni petroli, kama lori ndogo zinazotumiwa na biashara. Aidha, Marekani ni muagizaji mkuu wa bidhaa za viwandani kutoka China na nchi nyingine. Nishati muhimu ya mafuta iliyojumuishwa katika uagizaji huu haifikii kamwe kwa takwimu za nishati za Marekani.

Inabidi tu kurekebisha hesabu za Munro ili kujumuisha nishati inayotumiwa na biashara na taasisi, na tutalazimika kugawanya mara moja majengo kadhaa ya makazi yaliyotajwa katika takriban matatu. Kwa hivyo, badala ya "nishati ya kutosha kwako na dazeni ya majirani zako", unapaswa kusema: "nishati kwako na majirani watatu au wanne." Dazeni ("agizo moja la ukubwa" kama wahandisi wangesema) litayeyuka mahali pengine. Aidha, kuingizwa kwa nishati ya kijamii katika mahesabu ni mwanzo tu wa njia. Kama itaonyeshwa hapa chini, kwa marekebisho kamili, unahitaji kugawa si kwa tatu, lakini kwa thamani kubwa zaidi.

Je, ni gharama gani zisizo za moja kwa moja kutoka kwa umeme na nishati ya jua?

Kuna idadi ya gharama zisizo za moja kwa moja:

(1) Gharama za kutoa nishati kutoka kwa vyanzo vya nishati mbadala ni kubwa zaidi kuliko zile za aina nyingine za umeme, lakini katika tafiti nyingi ama zinachukuliwa kuwa sawa au wastani juu ya uchumi kwa ujumla.

Utafiti wa 2014 wa Shirika la Kimataifa la Nishati (IEA) unaonyesha kwamba gharama ya kuhamisha nguvu kutoka kwa mitambo ya upepo ni karibu mara tatu ya gharama ya nishati kutoka kwa makaa ya mawe au nyuklia. Kadiri sehemu ya uwezo wa kuzalisha upepo na jua katika jumla ya uwezo uliosakinishwa inavyoongezeka, gharama za ziada zinaonyesha mwelekeo wa kupanda. Hapa kuna sababu chache tu:

(a) Haja ya kuunda njia nyingi za upokezaji, kwa sababu tu laini zinapaswa kutengenezwa ili kushughulikia mizigo ya juu zaidi. Nguvu kutoka kwa upepo zinapatikana kwa kawaida (tazama kiungo kuhusu michezo na CFR) kutoka 25% hadi 35% ya muda; jua linapatikana 10% hadi 25% ya wakati huo. {M. Ya Miujiza haitokei.}. Kwa hivyo, wakati vyanzo hivi vya nishati mbadala vinapofanya kazi kwa mzigo kamili - kwa mfano, huhifadhi nishati katika kituo cha nguvu cha pampu siku ya jua na yenye upepo - mara 3-4 zaidi ya uwezo wa upitishaji wa njia za upokezaji inahitajika kwa kulinganisha na uwezo unaoendelea wa kuzalisha.

(b) RES ina, kwa wastani, umbali mkubwa kati ya sehemu ya kuzalisha nishati na mtumiaji. Kama mfano, linganisha mitambo ya upepo wa baharini iliyo umbali wa maili 20-30 kutoka kwa jumuiya iliyo karibu na mtambo wa kawaida wa umeme wa mijini.

(c) Ikilinganishwa na uwezo wa nishati ya visukuku, uzalishaji wa nguvu za mitambo ya upepo na jua ni vigumu zaidi kutabiri - kumbuka methali kuhusu usahihi wa ajabu wa utabiri wa hali ya hewa wa kisasa. Kwa hivyo, gharama ya usambazaji wa nishati huongezeka.

(2) Kutokana na ongezeko la urefu wa jumla wa njia za kusambaza umeme, gharama za kazi za kudumisha laini hizi katika hali inayofaa na salama huongezeka. Hii ni bahati mbaya hasa katika mikoa yenye ukame na yenye upepo, ambapo ucheleweshaji wa matengenezo ya mistari hiyo inaweza kusababisha moto.

Huko California, utunzaji duni wa laini za umeme ulisababisha kufilisika kwa mfumo wa nguvu wa PG&E. Fikiria jinsi PG&E ilivyoanzisha kukatika kwa umeme kwa "kinga" mara mbili, moja ambayo iliathiri takriban watu milioni mbili. Maafisa wa mamlaka ya Texas wanaripoti, "Nyenzo za umeme za jimbo letu zimesababisha moto zaidi ya 4,000 katika miaka mitatu na nusu iliyopita." Biashara sio tu kwa mitambo ya upepo. Nchini Venezuela, moto wa nyikani kwenye njia ya upitishaji umeme ya kilomita 600 kati ya mtambo wa kuzalisha umeme wa Guri na Caracas umesababisha kukatika kwa umeme mara moja.

Bila shaka, kuna uwezekano wa kiufundi. Njia ya kuaminika zaidi ni njia za umeme za chini ya ardhi. Hata kutumia waya wa maboksi (hydroline) badala ya waya wazi kunaweza kuboresha usalama. Walakini, suluhisho lolote la kiufundi lina lebo yake ya bei. Gharama hizi lazima zizingatiwe wakati wa kuiga maendeleo ya vyanzo vya nishati mbadala hadi kiwango cha "kinachohitajika zaidi".

(3) Kubadilisha usafiri wa nchi kavu kuwa nishati mbadala kutahitaji uwekezaji mkubwa katika miundombinu. Bila shaka, ikiwa tu safu ya juu ya "darasa la juu la kati" itatumia magari ya umeme, basi hakuna tatizo. Inaeleweka, matajiri wanaweza kumudu magari yote ya umeme na gereji (zilizopashwa moto) / kura za maegesho zilizo na viunganisho maalum vya umeme. Ni wazi kuwa matajiri watapata kila wakati njia ya kuchaji gari lao linalotumia betri bila bawasiri nyingi, na nyingi za huduma hizi tayari ziko kwenye hisa.

Jambo linalovutia ni kwamba matajiri kidogo hawana fursa sawa. Kwa njia, watu hawa "sio maskini zaidi" pia ni watu wenye shughuli nyingi, na pia hawana uwezo wa kutumia saa kusubiri gari ili malipo. Kitengo hiki kidogo cha watumiaji kinahitaji sana vituo vya malipo ya haraka vya bei nafuu katika maeneo mengi. Gharama ya miundombinu ya kutoza haraka itahitajika kujumuisha ushuru wa matengenezo ya barabara, kwa kuwa hii ni mojawapo ya gharama zinazojumuishwa katika bei ya mafuta ya magari nchini Marekani na nchi nyingine nyingi leo.

{Hatuzungumzii hata juu ya watu masikini na tabaka maskini zaidi katika jamii. Gari lao la umeme, bora zaidi, ni skuta inayotumia betri. -M. Ya.}

(4) Katika hali ya ukosefu wa uwezo wa hifadhi, usambazaji wa umeme wa vipindi huongeza gharama ya uzalishaji wa nyenzo. Inaaminika sana kuwa kizazi cha vipindi kinaweza kushughulikiwa kwa urahisi na hatua rahisi za shirika, kama vile viwango vya "kuelea" kila siku / wiki / msimu, "gridi za smart" na kuzima jokofu za nyumbani na hita za maji wakati wa mizigo ya kilele, nk. Mitindo hii ina haki zaidi au chini ikiwa mfumo unajumuisha mitambo ya nguvu ya joto na mitambo ya nyuklia, na sehemu ya vyanzo vya nishati mbadala katika uzalishaji hupimwa kwa asilimia ya kwanza.

Hali inabadilika sana ikiwa sehemu ya vyanzo vya nishati mbadala inaanza kuzidi asilimia hizi za kwanza. Tunahitaji betri za kemikali ambazo zinaweza kulainisha mizigo ya kilele cha kila siku, hasa jioni, wakati watu wanarudi nyumbani kutoka kazini na wanataka kula chakula cha jioni, na jua - ah-shida - tayari imeshuka. Hali na mitambo ya upepo ni mbaya zaidi: kuna uzalishaji wa nishati unaweza kuzama wakati wowote, na si tu kwa sababu ya utulivu, lakini pia kwa sababu ya dhoruba.

Betri zinaweza kusaidia na muda wa mzunguko wa kila siku na kukatika kwa muda mfupi, lakini zinazotumika upya pia huwa na kukatika kwa muda mrefu. Kwa mfano, dhoruba kali yenye mvua inaweza kuharibu kwa wakati mmoja nishati ya jua na upepo kwa siku kadhaa wakati wowote wa mwaka. Kwa hiyo, ikiwa mfumo utafanya kazi tu kwenye vyanzo vya nishati mbadala, ni kuhitajika kuwa na hifadhi ya nishati kwa angalau siku tatu. Katika video fupi hapa chini, Bill Gates hana matumaini kuhusu saizi ya "betri" kama hiyo kwa jiji kuu kama Tokyo.

Hata sasa, kwa sehemu ya chini kiasi ya vyanzo vya nishati mbadala katika uzalishaji, hatuna vifaa vinavyoweza kutoa hifadhi kamili ya siku tatu. Ikiwa uchumi wa dunia utabadilika pekee kwa vyanzo vya nishati mbadala, na matumizi ya umeme kwa kila mtu bado yataongezeka kwa kulinganisha na sasa (magari ya umeme, nk), kwa nini unadhani itakuwa rahisi kuunda vifaa vya nguvu vya siku tatu visivyoweza kuingiliwa?

Lakini kuhifadhi nishati kwa siku tatu ni ndogo ikilinganishwa na mzunguko wa msimu. Kielelezo cha 1 kinaonyesha muundo wa msimu wa matumizi ya nishati nchini Marekani.

Kielelezo 1. Matumizi ya Nishati ya Marekani kwa Mwezi wa Mwaka kulingana na data ya Idara ya Nishati ya Marekani. "Pumziko" ni nishati jumla, minus umeme na nishati ya usafiri. Inajumuisha: gesi asilia ya kupokanzwa, bidhaa za petroli kwa kilimo na aina zote za mafuta yanayotumiwa katika uzalishaji wa viwandani (kemikali ya petroli, polima, nk).

Uzalishaji wa nishati ya jua hufikia kilele nchini Marekani mwezi wa Juni, na hupungua kuanzia Desemba hadi Februari. Mitambo ya kuzalisha umeme wa maji huzalisha uwezo wao mkubwa zaidi wakati wa mafuriko ya spring, lakini matokeo yao hutofautiana mwaka hadi mwaka. Nishati ya upepo inabadilika bila kutabirika.

Uchumi wa kisasa hauwezi kukabiliana na kukatika kwa umeme. Kwa mfano, ili kuyeyusha metali, joto lazima liwe juu kila wakati. Lifti hazipaswi kusimama kati ya sakafu kwa sababu tu dhoruba imepiga shamba la upepo. Jokofu zinahitajika ili baridi ili nyama safi isioze.

Kuna njia mbili ambazo zinaweza kutumika kushughulikia shida za msimu wa nishati:

(a) Kujenga upya viwanda ili wakati wa majira ya baridi nishati kidogo itumike kwa ajili ya uzalishaji viwandani, na zaidi ibaki kwa ajili ya mahitaji ya kaya. Nyunyiza alumini na choma saruji katika msimu wa joto tu!

(b) Kujenga kiasi kikubwa cha vifaa vya kuhifadhia, kwa mfano mtambo wa kuhifadhi nishati ya pumped, kuhifadhi nishati kwa miezi kadhaa au hata miaka.

Yoyote ya njia hizi ni ghali sana. Kitu kama njia za uhandisi wa maumbile kupanga mtu kwenye tumbo la pili. Nijuavyo, gharama hizi hazijajumuishwa katika muundo wowote hadi sasa {Gail sio sahihi. David McKay alitengeneza mfano kama huu:

Kielelezo cha 2 kinaonyesha gharama kubwa za nishati zinazoweza kutokea wakati wa kuongeza sehemu kubwa ya upungufu wa nishati. Katika mfano huu, "nishati safi" ambayo mfumo hutoa kimsingi inatumika kudumisha hifadhi katika utaratibu wa kufanya kazi. Kigezo cha ERoEI kinalinganisha pato la nishati muhimu na matumizi ya nishati.

Mchoro 2. Mpango wa ERoEI wa Graham Palmer, kama ilivyoripotiwa na Australia Energy.

Mfano katika Mchoro 2 umehesabiwa kwa Melbourne, ambapo hali ya hewa ni ndogo, na hakuna baridi kali au joto kali. Mfano hutumia mchanganyiko wa paneli za jua na betri za kemikali za "baridi ya kusubiri" kwa namna ya jenereta za dizeli. Paneli za jua na betri za kemikali hutoa 95% ya umeme kwenye mfumo. Uzalishaji wa dizeli hutumiwa wakati wa kukatizwa kwa muda mrefu na ajali na hufunika 5% iliyobaki ya matumizi. Ikiwa jenereta za dharura za dizeli zimeondolewa kutoka kwa mfano kabisa, basi paneli zaidi za jua na betri zaidi zitahitajika. Betri na paneli hizi za ziada zitatumika mara chache sana, lakini matokeo yake ERoEI ya mfumo itapungua zaidi.

Leo, sababu kuu ambayo mfumo wa nguvu hauoni gharama za uzalishaji wa vipindi ni sehemu ya chini ya upepo na kizazi cha jua. Kulingana na BP, katika 2018 dunia ilizalisha 26614.8 TWh ya umeme (watts 398 za nguvu za papo hapo kwa kila mtu). Mchango wa upepo ulikuwa 1270.0 TWh (4.8%), mchango wa paneli za jua - 584.6 (2.2%). Jumla ya mtiririko wa nishati ulifikia tani milioni 13,864.4 za mafuta sawa (kilo 1,816 za mafuta sawa kwa kila mzoga kwa mwaka), ikijumuisha vidole milioni 611.3 vya mafuta ya nyuklia. Sehemu ya upepo katika kiasi hiki kikubwa ni toe milioni 287.4 (2.1%), sehemu ya umeme wa jua ni 132.2 (1.0%). Upepo na paneli za jua kwa pamoja zilitoa kwa kila mtu wa udongo sawa na tangi 1.5 za gesi ya gari: chini kidogo ya kilo 56 za mafuta ya masharti.

Sababu ya pili kwa nini mfumo wa nguvu ya umeme haujagundua gharama za vyanzo vya nishati mbadala ni kwamba gharama hizi za ziada zinaenea juu ya gharama ya kifurushi kizima cha matumizi ya nishati, pamoja na huduma za uhifadhi wa tabaka na vyanzo vya jadi vya kizazi (makaa ya mawe, nk). gesi asilia na mitambo ya nyuklia). Wale wa mwisho wanalazimika kutoa uwezo wa hifadhi, ikiwa ni pamoja na hifadhi ya "moto", bila fidia ya gharama ya kutosha. Zoezi hili huzua matatizo makubwa kwa makampuni yanayozalisha, na uwezo wa hifadhi haupati ufadhili wa kutosha. Wahandisi wa umeme wa jadi wanalazimika kuchoma gesi bila malipo, bila kuuza kilowatt-saa moja, tu ili wenzake wa kijani-dim-kijani wanaweza kuuza masaa ya kilowatt ya upepo na jua kwa bei nzuri na kwa kuaminika kwa mfumo wa nguvu unaokubalika.

Ikiwa, kwa mujibu wa mipango kabambe ya Greens, matumizi ya mafuta ya mafuta yataacha ghafla, hifadhi hizi zote na uwezo wa msingi, ikiwa ni pamoja na mitambo ya nyuklia, itatoweka. (Uchimbaji wa mafuta ya nyuklia, isiyo ya kawaida, pia inategemea fossil.) RES itabidi ghafla kujua jinsi ya kuhifadhi uwezo kwa pesa zao wenyewe. Hapo ndipo tatizo la kutoendelea linakuwa haliwezekani. Akiba ya kimkakati ya mafuta, bidhaa za mafuta, makaa ya mawe, urani inaweza kuhifadhiwa kwa miaka, zaidi ya hayo, kwa hasara ndogo na kwa gharama nafuu; vifaa vya kuhifadhi gesi chini ya ardhi ni ghali zaidi kufanya kazi; gharama za kuhifadhi umeme unaozalishwa - iwe katika mitambo ya kuhifadhi nishati ya pumped au katika betri za kemikali - ni kubwa sana. Mwisho ni pamoja na sio tu gharama ya mfumo yenyewe, lakini pia hasara zisizoweza kuepukika za umeme wakati wa kusukuma kituo cha nguvu cha kuhifadhi pumped na malipo ya betri.

Kwa hakika, ukosefu wa ufadhili wa uwezo wa kitamaduni unaohusishwa na haki ya RES kwa uwekezaji tayari inakuwa tatizo lisiloweza kutatulika katika baadhi ya maeneo. Ohio hivi majuzi iliamua kupunguza ufadhili kwa renewables na kutoa ruzuku kwa mitambo ya nyuklia na mitambo ya makaa ya mawe.

(5) Gharama ya kutupa mitambo ya upepo, paneli za miale ya jua na betri za kemikali karibu haionekani kamwe katika makadirio ya gharama ya miradi.

Inaonekana kwamba katika mifano ya nishati kuna imani kwamba mwisho wa maisha yao ya huduma, mitambo ya upepo, paneli na betri nyingi za tani zitafuta kwa wenyewe kwa asili. Hata kama gharama za utupaji zimejumuishwa katika makadirio, mara nyingi huchukuliwa kuwa gharama ya kuvunja itakuwa chini kuliko bei ya chuma chakavu. Tayari tunagundua kuwa utupaji unaofaa wa taka iliyotumiwa ni raha ya gharama kubwa, na matumizi ya nishati kwa kuchakata (haswa metali na semiconductors) mara nyingi ni ya juu kuliko nishati yote inayouzwa kwa watumiaji wakati wa operesheni ya ufungaji.

(6) RES si mbadala wa moja kwa moja wa vifaa na michakato mingi ambayo tunatumia kikamilifu leo. Orodha ya mambo muhimu kwa ajili ya unyonyaji wa vyanzo vya nishati mbadala ni ndefu, na mengi ya orodha hii yanatolewa, angalau kwa sasa, kwa kutumia nishati ya mafuta pekee. Matengenezo ya turbine ya upepo wa helikopta ni mfano mzuri. Usijaribu kutushawishi kuwa helikopta za kazi nzito zinaweza pia kuruka kwenye betri! Mengi ya taratibu au vifaa hivi havitabadilika kwa angalau miaka 20 ijayo, ambayo ina maana kwamba nishati ya kisukuku itahitajika ili kuweka mifumo ya nishati mbadala kufanya kazi.

Mbali na kuhudumia vyanzo vya nishati mbadala, kuna michakato mingine mingi ambapo hakuna mbadala wa mafuta ya kisukuku na haionekani katika siku zijazo. Chuma, mbolea, saruji na plastiki ni mifano minne ambayo Bill Gates anaitaja kwenye video yake. Na pia tutataja lami na dawa nyingi za kisasa. Itabidi tubadilike sana na tujifunze jinsi ya kufanya bila vitu vingi vya kawaida. Haiwezekani kujenga ama barabara, - vizuri, labda, na mawe ya mawe - wala jengo la kisasa la ghorofa kwa kutumia vyanzo vya nishati mbadala peke yake. Pengine, baadhi ya vifaa vinaweza kubadilishwa na kuni, lakini kutakuwa na kuni za kutosha kwa kila mtu na je, ulimwengu utakabiliwa na tatizo la ukataji miti mkubwa?

(7) Kuna uwezekano kwamba mpito kwa nishati mbadala itachukua si miaka 20, kama katika utabiri wa matumaini wa Greens, lakini miaka 50 au zaidi. Wakati huu, nishati ya upepo na jua itafanya kazi kama msaada muhimu kwa uchumi wa mafuta, lakini renewables hazitaweza kuchukua nafasi ya nishati ya mafuta. Hii pia huongeza gharama.

Ili uzalishaji wa nishati ya kisukuku uendelee kwa wakati ujao unaoonekana, rasilimali na pesa itabidi zitumike kwa takriban kiwango sawa na leo. Utoaji wa nishati ya kisukuku bado unahitaji miundombinu: mabomba, mitambo ya kusafisha - na wataalamu waliofunzwa. Wachimbaji, wafanyikazi wa mafuta, wafanyikazi wa gesi, waendeshaji wa mitambo ya nguvu ya mafuta na mitambo ya nyuklia, na wafanyikazi wengine wengi wa sekta ya nishati "iliyo na mwelekeo wa jadi" kwa sababu fulani wanataka kupokea mshahara mwaka mzima, na sio tu wakati kuna ghafla. theluji na paneli za jua kwa muda … Makampuni ya madini lazima kulipa mikopo, iliyopokelewa mapema kwa ajili ya ujenzi wa vifaa vilivyopo. Ikiwa gesi asilia itatumika kama hifadhi ya msimu wa baridi, vifaa vipya vya uhifadhi wa chini ya ardhi vitahitajika. Hata kama matumizi ya gesi asilia yatapungua, tuseme, kwa 90% ya kitengo, basi gharama za wafanyikazi na miundombinu - haswa zisizohamishika na zinategemea kidogo kiwango cha pampu - zitapunguzwa kwa asilimia ndogo zaidi, tuseme, kwa 30%..

Moja ya sababu kwa nini mpito kwa nishati mbadala itakuwa ndefu na chungu ni kwamba katika hali nyingi hakuna hata ladha ya jinsi ya kutoka kwenye "sindano ya mafuta". Ni muhimu kufanya mabadiliko katika teknolojia, na kwa hili - mzulia kitu kipya. Mara baada ya kuvumbuliwa, ubunifu wa kiufundi unahitaji kujaribiwa kwenye vifaa halisi. Walipojaribu, ikiwa kila kitu kinafaa, ni muhimu kujenga na kuanzisha mistari ya kiteknolojia kwa ajili ya uzalishaji wa wingi wa vifaa vipya. Inawezekana kwamba katika siku zijazo itakuwa muhimu kwa namna fulani kulipa fidia kwa wamiliki wa vifaa na teknolojia zilizopo za mafuta kwa kupoteza mapato au gharama ya uingizwaji wa vifaa vya mapema. Kwa mfano, wasamehe wakulima kwa mikopo iliyotumiwa kwa ununuzi wa matrekta na kuchanganya na injini za mwako wa ndani. Ikiwa hii haijafanywa, uchumi utaanguka chini ya uzito wa madeni mabaya. Tu baada ya hatua hizi zote kutekelezwa kwa ufanisi tunaweza kuzungumza juu ya mpito halisi kwa teknolojia mpya. Na hivyo - kwa kila mnyororo maalum wa kiteknolojia!

Gharama hizi zisizo za moja kwa moja humfanya mtu kujiuliza ikiwa kuna hatua yoyote katika kuhimiza matumizi makubwa ya upepo na jua katika sekta ya nishati. Vinavyoweza kutumika upya vinaweza tu kupunguza utoaji wa CO2 wakati kwa hakika vinabadilisha nishati ya kisukuku katika uzalishaji wa umeme. Na ikiwa nishati mbadala ni nyongeza sahihi ya kisiasa kwa mfumo unaoendelea kuteketeza nishati ya visukuku, je, inafaa kujitahidi?

Je, mustakabali wa nishati ya upepo na jua ni bora kuliko siku zijazo za nishati ya kisukuku?

Mwishoni mwa video, Randall Munroe anasema kuwa nishati ya upepo na jua zinapatikana bila kikomo na nishati ya mafuta ni ndogo sana.

Katika taarifa ya mwisho, nakubaliana kabisa na Munro. Mafuta ya mafuta ni mdogo sana. Hii ni kwa sababu ni vyanzo vya nishati asilia pekee vilivyo na gharama ya chini ya uchimbaji vinavyopatikana kwetu.

Bei za bidhaa zilizokamilishwa zilizotengenezwa kwa nishati ya kisukuku lazima zisalie kuwa chini ya kutosha ili watumiaji wa kawaida waweze kumudu. Tunapojaribu kuweka katika rasilimali za mzunguko na kuongezeka kwa gharama ya uchimbaji, mahitaji ya watu wengi hubadilika kutoka kwa bidhaa za hiari (kama vile magari au simu mahiri) hadi bidhaa za kila siku (kama vile chakula, kupasha joto au mavazi). Kupungua kwa mahitaji ya bidhaa za hiari husababisha kuongezeka kwa bidhaa na kupungua kwa uzalishaji wao. Kwa kuwa magari na simu mahiri hutengenezwa kwa kutumia bidhaa nyinginezo, ikiwa ni pamoja na nishati ya kisukuku, kupungua kwa mahitaji ya bidhaa hizi husababisha kupungua kwa bei ya {MJ: hidden}, ikijumuisha kupungua kwa mahitaji ya nishati (na bei). Kwa hiyo, mizani ya bei ya rasilimali kwenye kiraka "tayari ni ghali sana kwamba watu wachache wanaweza kumudu" na "tayari ni nafuu sana kwamba unachimba kwa hasara", na kila kitu kinadhibitiwa na kuwepo (au tuseme kutokuwepo) kwa amana mpya za nishati na gharama inayokubalika ya uchimbaji. Inaonekana kwamba tangu 2008 tumekuwa katika hali hii mara nyingi, tukishuhudia kushuka kwa bei halisi ya mafuta na rasilimali nyingine.

{(M. Ya.: upunguzaji wa bei uliofichika umefunikwa na utoaji wa pesa, kama vile "Uchumi unadorora, wacha tutupe Kuytsov haraka iwezekanavyo!")}

Mchoro 3. Wastani wa bei ya penti ya kila wiki, iliyorekebishwa kwa mfumuko wa bei, kwa kuzingatia bei za mafuta za EIA na CPI ya mijini ya Marekani.

Kwa kuzingatia mantiki hii, ni vigumu kuelewa ni kwa nini vitu vinavyoweza kurejeshwa vinafaa kufanya kazi vyema au kwa muda mrefu zaidi kuliko nishati ya kisukuku. Ikiwa gharama ya RES bila ruzuku ni kubwa zaidi kuliko ile ya mafuta ya mafuta, RES haitakua. "Tayari ni ghali sana kwamba watu wachache wanaweza kumudu." Ikiwa tunatoa ruzuku kwa vyanzo vya nishati mbadala, kujitenga na nishati ya jadi, basi nishati ya jadi itaacha kuendeleza: "tayari ni nafuu sana kwamba unaondoa kwa hasara." Kama inavyoonyeshwa hapo juu, RES katika siku zijazo inayoonekana haiwezi kuendeleza bila matumizi ya mafuta ya mafuta (kwa mfano, kwa ajili ya utengenezaji wa vipuri vya mitambo ya upepo au ujenzi / ukarabati wa nyaya za nguvu). Kwa hivyo hitimisho: ukuzaji wa vyanzo vya nishati mbadala bila shaka utaanza kupungua, pamoja na bila ruzuku.

Je, tunaamini sana mifano?

Wazo la kutumia vyanzo vya nishati mbadala linaonekana kuvutia, lakini jina linadanganya. Vyanzo vingi vya nishati mbadala - isipokuwa kuni, nishati ya mimea ya pili (majani, keki) na samadi - hazirudishwi zenyewe. Kwa kweli, renewables hutegemea sana mafuta ya mafuta.

{M. Ya Ishirini, thelathini, vizuri, miaka mia - BREAKING! Tunasoma kutoka kwa Kapitsa Sr.:.}

Jambo la kufurahisha ni kwamba, waundaji wa muundo wa hali ya hewa wa IPCC na vitisho vingine vya mabadiliko ya hali ya hewa wanaonekana kushawishika kabisa kuwa rasilimali za mafuta zinazoweza kurejeshwa Duniani ni, kama haziwezi kuisha, ni kubwa sana. Kwa kweli, ni kiasi gani mafuta ya mafuta yanaweza kuchukuliwa kuwa "yanaweza kurejeshwa" ni mojawapo ya matatizo makuu ya mfano, na tatizo hili linahitaji kujifunza kwa makini. Kiasi cha uzalishaji wa siku zijazo kinaweza kutegemea sana jinsi mfumo uliopo wa uchumi ulivyo thabiti, pamoja na jinsi mtindo wa utandawazi wa uchumi wa dunia ulivyo. Kuporomoka kwa mfumo wa kimataifa huenda kukasababisha kupungua kwa kasi kwa uzalishaji wa nishati ya kisukuku.

Kwa kumalizia, ningependa kusisitiza kwamba gharama ya kijamii ya nishati mbadala inahitaji uchambuzi makini. Kipengele tofauti cha nishati ya jadi (hasa uzalishaji wa mafuta) daima imekuwa pembezoni kubwa za faida. Kutoka kwa viwango hivi vya juu, kupitia ushuru, serikali zilipokea pesa za kutosha kufadhili sekta muhimu lakini zisizo na faida za uchumi. Hii ni moja ya maonyesho ya kimwili ya ERoEI.

{M. Ndiyo. ERoEI kijamii dhidi ya kiwango cha ERoEI, soma hapa:}

Ikiwa upepo na nishati ya jua kweli zingekuwa na ERoEI ya juu sana, kama watetezi wengine walivyohesabu, basi RES hizi hazingehitaji ruzuku: sio pesa tu, bali pia ya shirika, kwa njia ya upendeleo wa serikali. Wakati huo huo, kama tunavyojua, ERoEI halisi ya RES ni kwamba hakuna mazungumzo ya kutoza ushuru kwa RES kwa niaba ya sekta zisizo na faida za uchumi zilizopangwa. Labda watafiti wanaamini sana katika mifano yao rahisi.

Msaada kuhusu KIUM:

Katika maoni slipped kwamba badala ya maneno "nguvu inapatikana" (nguvu pembejeo inapatikana), ni muhimu kutumia kifupi ICUF (Installed uwezo utilization factor). Hebu tueleze kwamba ufupisho wa KIUM HAUWEZI kutumika. Kuna angalau njia tatu za kuhesabu kigezo cha "nguvu iliyokadiriwa" ya paneli za jua na turbine za upepo ulimwenguni:

Kwa masharti "Kichina". Je, paneli upande wa nyuma unasema "1kW" (nguvu ya juu)? Imewekwa paneli 1000, ambayo ina maana ya nominella imewekwa nguvu ni 1 MW. Hata huwezi kuunganisha kwenye mtandao. Je, paneli (kwenye machapisho)? Kwa hivyo "zimewekwa"! Ukweli, ikiwa hautashikilia, basi ICUM itageuka kuwa 0, lakini Wachina hawajali vitapeli kama hivyo.

Kwa masharti "Umoja wa Ulaya". Paneli 1000 za kW 1 kila moja ziliunganishwa kulingana na mradi kwa kibadilishaji cha 550 kW. Hii inamaanisha kuwa nguvu ya kawaida iliyowekwa ni 0.55 MW. Juu ya kichwa chako - samahani, kizuizi cha mfumo - huwezi kuruka. Hii ndiyo mbinu sahihi zaidi ya kuhesabu, lakini haitumiwi kila mahali. Kweli, njia ya umeme inapaswa kuwa 0.55 MW, licha ya ukweli kwamba kwa wastani kwa siku kibadilishaji kitatoa takriban 0.22 MW katika hali ya hewa nzuri ya jua, na sifuri kwenye theluji.

Kwa masharti "USA". Paneli 1000 za 1kW Kaskazini mwa California ziliunganishwa kwa kigeuzi cha 950kW. Kiwango cha wastani cha kila mwaka cha mgawo wa uwekaji wa hewa wa eneo hili ni 0.24. Hii inamaanisha kuwa nguvu ya kawaida iliyowekwa ni 0.24 MW. Katika mwaka uliofanikiwa sana, ikiwa hakuna theluji ya theluji, inawezekana kuzalisha 2.3 GWh, na ICUM = 108%!