L'energia solare è l'aumentu di l'internet energeticu: Futuru di l'Energia P4

Avemu parlatu di a caduta di energia brutta. Avemu parlatu di u fine di l'oliu. È avemu parlatu solu di l'ascesa di veiculi elettrichi. In seguitu, parleremu di a forza motrice di tutte queste tendenze, è hè pronta à cambià u mondu cum'è u cunniscenu in solu duie à trè decennii.

Energia quasi libera, illimitata, pulita, rinnuvevule.

Hè un tipu di grande affare. È hè per quessa chì u restu di sta serie coprerà quelli tendenzi è tecnulugii chì facenu a transizione di l'umanità da un mondu vulnerabile à l'energia à un mondu abbundante di energia mentre copre l'effetti chì questu avarà nantu à a nostra ecunumia, a pulitica mundiale è in a vostra vita di ogni ghjornu. Questa hè una roba abbastanza inebriante, a so, ma ùn vi preoccupate micca, ùn caminaraghju micca troppu veloce mentre vi guidà attraversu.

Cuminciamu cù a forma più ovvia di energia quasi libera, illimitata, pulita è rinnuvevule: l'energia solare.

Solar: perchè scogliu è perchè hè inevitabbile

A oramai, simu tutti familiarizati cù ciò chì si tratta di l'energia solare: basamente pigliamu grandi pannelli assorbenti d'energia è li puntamu versu u più grande reattore di fusione di u nostru sistema solare (u sole) cù u scopu di cunvertisce a luce di u sole in elettricità utilizable. Energia libera, illimitata è pulita. Sona stupente! Allora perchè u sole ùn hè micca sbulicatu decennii fà dopu chì a tecnulugia hè stata inventata?

Ebbè, a pulitica è a nostra storia d'amore cù l'oliu economicu da parte, l'ostaculu principale hè statu u costu. Hè stata stupidamente caru per generà grandi quantità di elettricità cù u sole, soprattuttu paragunatu à a combustione di carbone o oliu. Ma cum'è sempre, e cose cambianu, è in questu casu, per u megliu.

Vede, a diferenza chjave trà e fonti d'energia solare è di carbonu (cum'è u carbone è l'oliu) hè chì una hè una tecnulugia, mentre chì l'altru hè un carburante fossili. Una tecnulugia migliurà, diventa più prezzu è furnisce un ritornu più grande cù u tempu; mentre chì cù i carburanti fossili, in a maiò parte di i casi, u so valore s'alza, stagnate, diventa volatile, è infine diminuisce cù u tempu.

Sta rilazioni hà ghjucatu troppu chjaramente da u principiu di l'anni 2000. A tecnulugia di u solare hà vistu a quantità di putere chì genera in modu efficiente skyrocket, tuttu mentre chì i so costi sò cascati (75 per centu in l'ultimi cinque anni solu). Da u 2020, l'energia solare diventerà prezzu cumpetitiva cù i combustibili fossili, ancu senza sussidi. Per u 2030, l'energia solare custarà una piccula frazione di ciò chì facenu i combustibili fossili è travaglianu in modu più efficiente. Intantu, l'oliu hà splutatu in u costu per a maiò parte di l'anni 2000, à fiancu à i costi (finanziari è ambientali) di custruisce è mantene e centrali di energia fossili (cum'è u carbone).

Se seguimu e linee di tendenza solare, u futurista Ray Kurzweil hà preditu chì u solar puderia risponde à u 100 per centu di i bisogni energetichi di l'oghje in pocu menu di duie decennii. A generazione di energia solare hè dighjà radduppiata ogni dui anni per l'ultimi 30 anni. In listessu modu, u L'Agenzia Internaziunale di l'Energia hà previstu chì u sole (solare) diventerà a più grande fonti d'electricità di u mondu da u 2050, assai avanti di tutte l'altre forme di fossili è di carburanti rinnuvevuli cumminati.

Entremu in un'era induve ùn importa quantu energia fossili hè dispunibule, l'energia rinnuvevule serà sempre più prezzu. Allora chì significa questu in u mondu reale?

L'investimentu solare è l'adopzione ghjunghjenu à u puntu di ebollizione

U cambiamentu vinarà pianu pianu in prima, dopu à un colpu, tuttu serà diversu.

Quandu certi pirsuni pensanu à a generazione di energia solare, pensanu sempre à e centrali di energia solare standalone induve centinaie, forse millaie, di pannelli solari tappettanu una massiccia banda di desertu in una parte remota di u paese. Per esse ghjustu, tali installazioni seranu assolutamente una parte maiò in u nostru futuru mischju energeticu, soprattuttu cù u tipu d'innuvazioni chì venenu in u pipeline.

Dui esempi rapidi: In a prossima dicada, andemu à vede a tecnulugia di e cellule solari aumentà a so capacità cunvertisce a luce di u sole in energia da 25 per centu à quasi 50 per centu. Intantu, attori più grande cum'è IBM entreranu in u mercatu cù cullettori solari chì puderanu ingrandà u putere di 2,000 soli.

Mentre chì sti innovazioni sò promettenti, rapprisentanu solu una frazione di ciò chì u nostru sistema energeticu evoluzione in. U futuru di l'energia hè di a decentralizazione, di a demucratizazione, di u putere à u populu. (Iè, aghju capitu quantu zoppu chì sonava. Tratta cun ellu.)

Ciò chì significa questu hè chì invece di a generazione di l'electricità esse centralizata trà e utilità, più è più electricità cumincià à esse generata induve hè aduprata: in casa. In u futuru, u solar permetterà à e persone di generà a so propria elettricità à un costu più bassu cà ottene quella elettricità da a so utilità lucale. In fatti, questu hè digià accadutu.

In Queensland, Australia, i prezzi di l'electricità sò cascati à quasi zero in lugliu di u 2014. Normalmente, i prezzi varienu intornu à $ 40- $ 50 per megawatt ora, allora chì hè accadutu?

Solar hè accadutu. Solare di u tettu, per esse precisu. 350,000 1,100 edifici in Queensland anu pannelli solari in u tettu, chì generanu inseme XNUMX XNUMX Megawatt d'electricità.

Intantu, u listessu hè accadutu in e grandi regioni di l'Europa (Germania, Spagna è Portugallu, in particulare), induve u solar à scala residenziale hà righjuntu a "parità di rete" (costu u listessu) cù i prezzi medii di l'electricità residenziale alimentati da e utilità tradiziunali. A Francia hà ancu legislatu chì tutti i novi edifizii in i zoni cummirciali sò custruiti cù pianta o tetti solari. Quale sà, forse una legislazione simile verrà un ghjornu i finestri di edifici interi è grattacieli rimpiazzati cù pannelli solari trasparenti - iè, finestre di pannelli solari!

Ma ancu dopu à tuttu questu, l'energia solare hè sempre solu un terzu di sta rivoluzione.

Batterie, micca solu per a vostra vittura di ghjoculu più

Cum'è i pannelli solari anu sperimentatu un rinascimentu in u sviluppu è l'investimentu à larga scala, cusì anu e batterie. Una varietà di innovazioni (es. unu, due, tre) sò ghjunti in linea per fà li più prezzu, più chjucu, più ecologicu, è più impurtante, permettenu di almacenà grandi quantità di putere per assai più tempu. U mutivu di sti investimenti in R&D hè evidente: e batterie aiutanu à guardà l'energia solare raccolta per l'usu quandu u sole ùn brilla micca.

In fatti, pudete avè intesu parlà di Tesla chì hà fattu un grande splash recentemente quandu anu debutatu Tesla powerwall, una batteria di a casa assequible chì pò almacenà sin'à 10-kilowatt-ora di energia. Batterie cum'è queste permettenu à e famiglie l'opzione di andà interamente fora di a rete (se anu ancu invistisce in u solare di u tettu) o semplicemente furnisce una energia di salvezza durante l'interruzioni di a rete.

L'altri vantaghji di a batteria per a famiglia di ogni ghjornu includenu una fattura d'energia assai più bassa per e famiglie chì optanu per stà cunnessu à a rete elettrica lucale, in particulare quelli cù prezzi dinamichi di l'electricità. Hè perchè pudete aghjustà u vostru usu di l'energia per cullà è almacenà l'energia durante u ghjornu quandu i prezzi di l'electricità sò bassi, poi sguassate da a rete trascinando l'energia domestica da a vostra batteria di notte quandu i prezzi di l'electricità aumentanu. Fendu questu rende ancu a vostra casa assai più verde perchè riduce a vostra impronta energetica durante a notte sposta l'energia normalmente generata da i carburanti brutti, cum'è u carbone.

Ma e batterie ùn saranu micca solu un cambiamentu di ghjocu per u pruprietariu mediu; I grandi imprese è e utilità sò ancu cuminciati à installà e so batterie di dimensioni industriali. In fatti, rapprisentanu u 90 per centu di tutte l'installazione di batterie. U so mutivu di l'usu di e batterie sò largamente uguali à u pruprietariu mediu: li permette di cullà l'energia da fonti rinnuvevuli cum'è u sole, u ventu è a marea, poi liberate quella energia durante a sera, migliurà a fiducia di a rete energetica in u prucessu.

Hè quì chì venemu à u terzu pezzu di a nostra rivoluzione energetica.

L'ascesa di l'Energia Internet

Ci hè questu argumentu chì continua à esse spintu da l'avversari di l'energia rinnuvevule chì dicenu chì, postu chì e rinnovabili (in particulare u solar) ùn ponu micca pruduce energia 24/7, ùn ponu micca fiducia cù investimenti à grande scala. Hè per quessa chì avemu bisognu di fonti d'energia tradiziunali "baseload" cum'è carbone, gasu o nucleari per quandu u sole ùn brilla micca.

Ciò chì sti stessi esperti è pulitichi ùn mancanu di mencionà, però, hè chì u carbone, u gasu, o e piante nucleari chjude tuttu u tempu per via di pezzi difettu o mantenimentu pianificatu. Ma quandu facenu, ùn anu micca necessariamente chjude e luci per e cità chì serve. Avemu qualcosa chjamatu una rete energetica naziunale. Se una pianta si chjude, l'energia da una pianta vicina piglia istantaneamente u slack, sustenendu i bisogni di energia di a cità.

Cù qualchi aghjurnamenti minori, quella stessa griglia hè quella chì e rinnovabili utilizanu per chì quandu u sole ùn brilla micca o u ventu ùn soffia micca in una regione, a perdita di putenza pò esse compensata da altre regioni induve e rinnovabili generanu elettricità. È usendu e batterie di dimensioni industriali citate sopra, pudemu almacenà à pocu pressu una grande quantità di energia rinnuvevule durante u ghjornu per a liberazione durante a sera. Questi dui punti significanu chì u ventu è u sole ponu furnisce quantità affidabili di putere à parità cù e fonti di energia di basa tradiziunali.

Questa nova reta di cummerciu domesticu è industriale di l'energia rinnuvevuli custituiscenu un futuru "internet energeticu" - un sistema dinamicu è autoregulatore chì (cum'è l'Internet stessu) hè immune à a maiò parte di i disastri naturali è l'attacchi terroristi, ancu micca cuntrullati. da qualcunu monopoliu.

À a fine di u ghjornu, l'energia rinnuvevule avarà da succede, ma questu ùn significa micca chì l'interessi creati ùn scenderanu senza lotta.

Solar manghja u pranzu di l'utilità

Abbastanza divertente, ancu s'è brusgià u carbone per l'electricità era liberu (chì hè in gran parte u casu in Australia, unu di i più grandi esportatori di carbone di u mondu), custa sempre soldi per mantene è operate a centrale elettrica, è poi trasporta a so elettricità annantu à centinaie di chilometri di e linee elettriche per ghjunghje à a vostra casa. Tutta questa infrastruttura custituisce una grande parte di a vostra fattura elettrica. È hè per quessa chì tanti di i Queenslanders chì avete lettu sopra anu optatu per scaccià quelli costi generendu a so propria elettricità in casa -hè solu l'opzione più economica.

Siccomu stu vantaghju di u costu solare s'accelerà à e zone suburbane è urbane in u mondu, più persone opteranu di e so reti energetiche lucali in parte o in tuttu. Chistu significa chì i costi di mantene l'infrastruttura di utilità esistenti seranu sopr'à menu è menu persone, potenzialmente aumentendu e fatture di l'electricità mensili è creendu un incentive finanziariu ancu più grande per "adutturi solari tardivi" per investisce infine in solare. Questa hè a spirale di morte chì vene chì mantene e cumpagnie di utilità di notte.

Fighjendu stu trenu di merci carica u so modu, alcune di e cumpagnie di utilità più arretrate anu optatu per cumbatte sta tendenza finu à a fine sanguinosa. Hanu pressu per cambià o finiscinu e pulitiche di "misurazione netta" chì permettenu à i pruprietarii di vende l'eccessu di energia solare in a reta. Altri travaglianu per fà i legislatori appruvà i surcharges in installazioni solari, mentri ancu altri travaglianu congelate o riduce i bisogni energetichi rinnuvevuli è efficienza sò stati legislati per scuntrà.

In fondu, e cumpagnie di utilità cercanu di ottene i guverni per subsidià e so operazioni è, in certi casi, legislate i so monopoli nantu à e rete energetica lucali. Di sicuru, ùn hè micca u capitalismu. È i guverni ùn devenu esse in l'affari di prutezzione di l'industrii da e tecnulugia disruptive è superiori (vale à dì solare è altre rinnovabili) chì anu u putenziale di rimpiazzà (è benefiziu u publicu per boot).

Ma mentri enormi sume di soldi di lobbying sò spesi per pruvà à rallentà l'avanzata di u solare è di l'altri rinnovabili, e linee di tendenza à longu andà sò fissate: solare è rinnuvevuli sò disposti à manghjà u pranzu di e utilità. Hè per quessa chì e cumpagnie di utilità chì pensanu à u futuru piglianu un approcciu diversu.

L'utilità di u vechju mondu aiutanu à guidà u novu ordine energeticu mundiale

Ancu s'ellu hè improbabile chì a maiò parte di a ghjente si scollegarà completamente da a rete - quale sà, ciò chì succede quandu u vostru futuru figliolu conduce ubriachemente a vostra Tesla in a batteria di a casa in u vostru garage - a maiò parte di a ghjente inizierà à aduprà e so reti energetiche lucali di menu in menu cù ogni decenniu chì passa. .

Cù a scrittura nantu à u muru, uni pochi di utilità anu decisu di diventà capi in a futura reta di energia rinnuvevule è distribuita. Per esempiu, una quantità di utilità europee investenu una parte di i so prufitti attuali in una nova infrastruttura di energia rinnuvevule, cum'è u solar, u ventu è a marea. Queste utilità anu digià benefiziu da u so investimentu. I rinnuvevuli distribuiti anu aiutatu à calà a tensione nantu à e reti elettriche durante i caldi ghjorni d'estate quandu a dumanda era alta. E rinnovabili riducenu ancu a necessità di l'utilità d'investisce in centrali centralizzate è linee di trasmissione novi è caru.

L'altri cumpagnie di utilità cercanu ancu più in avanti per a transizione da esse puramente fornitori di energia à diventà fornitori di servizii di energia. SolarCity, una startup chì cuncepisce, finanzia è installate sistemi di energia solare, hà cuminciatu turnà versu un mudellu basatu di serviziu induve pussede, mantene è operanu e batterie di casa di e persone.

In questu sistema, i clienti paganu una tarifa mensuale per avè pannelli solari è una batteria di casa installata in a so casa - potenzalmentu cunnessu à una rete energetica di a cumunità iper-lucale (microgrids) - è dopu avè a so energia di casa gestita da l'utilità. I clienti paganu solu per l'energia chì utilizanu, è l'utilizatori modesti di l'energia vederanu a so fattura d'energia slashed. Puderanu ancu fà un prufittu utilizendu l'energia surplus chì e so case generanu per alimentà i so vicini più affamati di putere.

Ciò chì significa veramente energia quasi libera, illimitata è pulita

Da u 2050, a maiò parte di u mondu duverà rimpiazzà sanu sanu a so rete energetica anziana è e centrali elettriche. A rimpiazzà sta infrastruttura cù energie rinnovabili più economiche, più pulite è chì maximizanu l'energia hè solu sensu finanziariu. Ancu s'è a rimpiazzamentu di sta infrastruttura cù e rinnovabili custa u listessu chè a rimpiazzà cù e fonti di energia tradiziunali, e rinnovabili vincenu sempre. Pensate à questu: à u cuntrariu di e fonti di energia tradiziunali è centralizzate, e rinnovabili distribuiti ùn portanu micca u stessu bagagliu negativu cum'è e minacce à a sicurezza naziunale da attacchi terroristi, l'usu di carburanti sporchi, i costi finanziari elevati, l'effetti avversi di u clima è di a salute, è a vulnerabilità à larga scala. blackouts

L'investimenti in efficienza energetica è rinnovabili ponu svià u mondu industriale di carbone è petroliu, risparmià trilioni di dollari à i guverni, cresce l'ecunumia per mezu di novi impieghi in installazioni di rete rinnovabili è intelligenti, è riduce e nostre emissioni di carbonu di circa 80 per centu.

Cum'è andemu in questa nova era di l'energia, a quistione chì ci vole à dumandà hè: Chì hè veramente un mondu cun energia illimitata? Cumu avarà un impattu nantu à a nostra ecunumia? A nostra cultura ? U nostru modu di vita ? A risposta hè: più di ciò chì pensate.

Esploraremu ciò chì stu novu mondu sarà cum'è à a fine di a nostra serie Future of Energy, ma prima, avemu bisognu di mintuvà l'altre forme d'energia rinnuvevule è micca rinnuvevule chì ponu alimentà u nostru avvene. A seguita: Renewables versus Thorium è Fusion Energy Wildcards: Future of Energy P5.

FUTURU DI LINKS SERIE ENERGIA

A morte lenta di l'era di l'energia di u carbonu: Future of Energy P1

Oliu ! U trigger per l'era rinnuvevule: Future of Energy P2

Rise of the electric car: Future of Energy P3

Rinnovabili versus i wildcards di l'energia di Thorium è Fusion: Future of Energy P5

U nostru futuru in un mondu abbundante di energia: Future of Energy P6