So sánh các nguồn năng lượng

Năm 1979 NASA bật Mod-1, một tua bin gió hai cánh với rotor rộng 61 mét, trên một ngọn núi ở Bắc Carolina. Nó là một trong những tua bin lớn nhất của ngày và một trong những nỗ lực đầu tiên để làm cho năng lượng gió trở thành một phần nghiêm túc của mạng lưới. Bốn thập kỷ sau đó, gió và năng lượng mặt trời là nguồn điện phát triển nhanh nhất trên hành tinh. Để hiểu tại sao, và những gì họ vẫn không thể làm, nó giúp so sánh mọi nguồn trên cùng một điều kiện.

Toàn bộ cuộc đời, không chỉ là ống khói

Các phát thải của một nhà máy điện không dừng lại ở ống khói. Thép và bê tông phải được sản xuất, nhiên liệu khai thác và vận chuyển, và cuối cùng mọi thứ đều bị tháo dỡ. Đánh giá vòng đời cộng tất cả những điều này lên trên mỗi kilowatt-giờ. Kiểm tra của IPCC về hàng trăm nghiên cứu như vậy cho thấy một thứ hạng rõ ràng: than thải ra khoảng 820 gam CO2 tương đương trên một kilowatt-giờ, khí khoảng 490, trong khi gió, hạt nhân và thủy điện là khoảng 10 đến 25, và mặt trời khoảng 40 đến 50.

An toàn cũng có câu chuyện tương tự. Đếm số người chết do tai nạn và ô nhiễm không khí trên mỗi đơn vị điện, than đá và dầu là nguồn nguy hiểm nhất, bởi vì đốt chúng lấp đầy không khí với các hạt. Gió, hạt nhân và năng lượng mặt trời an toàn hơn hàng trăm lần.

Mỗi nguồn tài nguyên có những gì tốt

• Than và khí đốt có thể được bật khi cần thiết, nhưng mang theo lượng khí thải và ô nhiễm cao nhất. Khí tự nhiên thải ra khoảng một nửa lượng CO2 so với than khi đốt, mặc dù rò rỉ mêtan thu hẹp khoảng cách.
• Hạt nhân chạy ổn định với lượng khí thải rất thấp và một dấu chân đất nhỏ; nó đắt tiền và chậm để xây dựng, và chất thải phải được quản lý trong một thời gian rất dài.
• Năng lượng thủy điện là linh hoạt và ít carbon, nhưng đập làm ngập thung lũng và thay đổi sông.
• Gió là một trong những nguồn điện mới rẻ nhất; nó thay đổi theo thời tiết và cần không gian, lưới điện và ngày càng nhiều, lưu trữ.
• Mặt trời rẻ, có thể lắp đặt trên mái nhà từ ngôi làng đến tòa nhà chọc trời; nó không sản xuất gì vào ban đêm và ít hơn trong mùa đông.

Không có nguồn hoàn hảo. Chỉ có những hỗn hợp tốt và tệ, và sự kết hợp là do chúng ta lựa chọn.

Mảnh ghép thiếu: sự linh hoạt

Thách thức của một hệ thống điện sạch không phải là tạo ra đủ năng lượng trung bình, nhưng phù hợp với cung và cầu mỗi giây. Pin, thủy điện bơm, mạng lưới mạnh hơn chia sẻ năng lượng giữa các khu vực, nhu cầu theo gió và mặt trời, và nguồn carbon thấp chắc chắn đều lấp đầy khoảng cách đó. Đây cũng là lý do tại sao chúng tôi nghiên cứu các mô-đun tạo ra có thể ngồi ở nơi được sử dụng năng lượng, chẳng hạn như Fan Wall.

Bạn có thể giúp gì?

• Đổi nguồn cung cấp đi. đến một chương trình thuế năng lượng tái tạo hoặc cộng đồng năng lượng khi có sẵn.
• Dùng điện khi nó sạch. Chạy máy giặt và sạc xe khi gió và mặt trời là phong phú; nhiều lưới công bố cường độ cacbon thời gian thực.
• Đặt tấm pin trên mái nhà. Nhà ở, trường học, siêu thị và bãi đỗ xe là các trang web năng lượng mặt trời sẵn sàng; hỏi hội đồng của bạn và người sử dụng lao động của bạn.
• Tiết kiệm trước khi tạo ra. Điều hòa và các thiết bị hiệu quả cắt giảm hóa đơn và phát thải cùng một lúc.
• Hỏi số điện thoại. Hãy hỏi nhà cung cấp điện của bạn và chính phủ về lượng khí thải trong suốt chu kỳ đời sống của năng lượng mà bạn mua.
• Gia nhập nghiên cứu trên board đóng góp.

Nguồn và đọc thêm

• IPCC (2014), AR5 Working Group III, Annex III: Technology-specific cost and performance parameters
• Our World in Data (2020), Bản mẫu:Các quốc gia Nguồn năng lượng an toàn và sạch nhất là gì?
• NASA Trung tâm nghiên cứu Glenn, Lịch sử nghiên cứu năng lượng gió
• IEA, Renewables