Порівняння джерел енергії

У 1979 році NASA ввімкнула Mod-1, дволопатеву вітряну турбіну з ротором 61 метра у діаметрі, на горі в Північній Кароліні. Це була одна з найбільших турбін свого часу і одна з перших спроб зробити енергію вітру серйозною частиною мережі. Через чотири десятиліття вітер і сонце є найшвидше зростаючими джерелами електрики на планеті. Щоб зрозуміти чому, і що вони все ще не можуть зробити, це допомагає порівняти кожне джерело на однакових умовах.

Всю жизнь, не только дымоход.

Викиди електростанції не зупиняються на її димоходу. Сталь і бетон повинні бути виготовлені, паливо добуто і транспортовано, і все врешті-решт демонтовано. Оцінки життєвого циклу додають все це до кіловаттогодини. Обзор IPCC сотень таких досліджень дає чіткий рейтинг: вугілля викидає близько 820 грамів еквіваленту CO2 на кіловатт-годину, газ близько 490, в той час як вітряна, ядерна і гідроенергія становлять близько 10-25, а сонячна енергія близько 40-50.

Безпека розповідає аналогічну історію. Якщо рахувати смерті від аварій і забруднення повітря на одиницю електроенергії, вугілля та нафта є найнебезпечнішими джерелами, тому що їх спалювання заповнює повітря частинками. Вітряна, атомна та сонячна енергія в сотні разів безпечніша.

Що кожному джерелу вдається добре

• Вугілля і газ можна включати, коли це потрібно, але вони випускають найбільше шкідливих речовин і забруднюють навколишнє середовище. Газ викидає приблизно вдвічі менше CO2, ніж вугілля при згорянні, хоча утечка метану зменшує розрив.
• Ядерна працює стабільно з дуже низьким рівнем викидів і малим слідом на землі; його побудова дорога і тривала, а відходи потрібно обробляти протягом дуже довгого часу.
• Гідроенергетика є гнучким і низькоуглецевим, але греблі затоплюють долини і змінюють річки.
• Вітер є однією з найдешевших нових форм електроенергії; вона змінюється залежно від погоди і потребує простору, мереж та все більше місця для зберігання.
• Сонце є дешевим, модульним і підходить для даху будь-якого будинку від села до хмарочоса; він не виробляє нічого вночі і менше взимку.

Не існує ідеального джерела. Є тільки кращі і гірші комбінації, і ми можемо вибирати комбінацію.

Відсутня частина: гнучкість

Проблема чистої енергетичної системи не в генеруванні достатньої кількості енергії в середньому, а в тому, щоб відповідати попиту і пропозиції кожну секунду. Батареї, насосна гідроенергія, міцніші мережі, які розподіляють енергію між регіонами, попит, який слідує за сонцем і вітром, і тверді низькоуглецеві джерела - все це заповнює цей прогалину. Це також причина, чому ми досліджуємо модульне покоління, яке може сидіти там, де використовується енергія, наприклад Fan Wall.

Як ви можете допомогти

• Переключити постачання до тарифу на відновлювані джерела енергії або до схеми спільної енергетики, якщо така є.
• Використовуйте енергію, коли вона чиста. Запускайте пральні машини і заряджайте автомобілі, коли вітру і сонця достатньо; багато мереж публікують інформацію про вуглецеву інтенсивність у реальному часі.
• Покладіть панелі на дахи. Доми, школи, супермаркети і парковки — це готові сонячні майданчики; запитайте у вашої ради та вашого роботодавця.
• Зберігайте, перш ніж генерувати. Ізоляція та ефективні прилади зменшують рахунки і викиди водночас.
• Запитайте про цифри. Запитайте у свого постачальника електроенергії і уряду про викиди протягом життєвого циклу енергії, яку ви купуєте.
• Приєднайтесь до дослідження на дошку внесків.

Джерела та додатковий матеріал

• IPCC (2014), AR5 Working Group III, Appendix III: Технологічно-специфічні параметри витрат і продуктивності
• Наш світ у даних (2020), Які найбезпечніші і чисті джерела енергії?
• NASA Дослідницький центр Гленна, Історія досліджень енергії вітру
• ІАЕ, відновлювані джерела енергії