Ученые выяснили, что ветер и солнце способны стать единственными источниками энергии для ведущих мировых держав
Энергетический кризис в Европе, смертельная зима в Техасе и едва не случившийся в начале этого года коллапс энергетической системы в Японии играют на руку скептикам, не верящим в возможности "зеленой" энергетики. Глотком свежего воздуха в атмосфере отчаяния стали новые расчеты, которые показали, что переход на солнце и ветер в качестве основных источников генерации электричества труден, но возможен.
В статье в журнале Nature Communications эксперты из китайского Университета Цинхуа, Научного института Карнеги и Калифорнийского технологического института сообщили, что большая часть текущего спроса на электроэнергию в развитых промышленных странах может быть удовлетворена за счет определенного сочетания ветровой и солнечной энергии. Но есть оговорка: для полного удовлетворения потребностей стран в электроэнергии необходимы дополнительные усилия.
"Ветер и солнце могут удовлетворить более 80 % спроса во многих местах без безумного количества накопителей или избыточных генерирующих мощностей, что является критическим моментом, - сказал соавтор исследования Стив Дэвис (Steve Davis), профессор UCI по науке о земных системах. - Но в зависимости от страны, в течение года могут быть многодневные периоды, когда спрос придется удовлетворять за счет накопителей энергии и других неископаемых источников энергии".
Исследователи изучили почасовые данные о спросе на электроэнергию за 39 лет в 42 крупных странах мира, чтобы оценить достаточность ресурсов ветровой и солнечной энергии для удовлетворения их потребностей. Они обнаружили, что полный переход на устойчивые источники энергии может быть проще для крупных стран, расположенных в более низких широтах, где солнечных дней в году больше. В высоких широтах (например, Германии) с этим сложнее и могут быть периоды "темного штиля", когда ветер и солнце неделями не вырабатывают энергию. В октябре как раз был двухнедельный "темный штиль", что вынудило Германию расконсервировать угольные электростанции.
Но для таких случаев есть решение - это единая энергосистема. Объединенной Европе проще создать такую, когда южные страны союза - Испания, Италия и Греция - делятся солнечной генерацией, а северные - Норвегия, Дания и другие - ветряной.
В целом исследование показало, что системы с преобладанием ветряной генерации способны удовлетворить потребности крупных стран в электроэнергии на 72-91 %. Системы с преимущественно солнечной генерацией при условии наличия 12-часового накопителя энергии могут удовлетворять спрос на электричество от 83 до 94 % времени.
Для полного покрытия требований необходимо провести определенный объем работ, что может быть сложно, но полностью осуществимо. Например, создать избыточные мощности ВИЭ, превышающие обычный годовой спрос, создать накопители энергии и позаботиться о перетоке электричества на больших площадях от множества источников.
