Hasken rana da haɓakar intanet ɗin makamashi: Makomar Makamashi P4

Mun yi magana game da faduwar makamashi mai datti. Mun yi magana game da karshen mai. Kuma mun kawai magana game da Yunƙurin na motocin lantarki. Na gaba, za mu yi magana game da ƙarfin motsa jiki a bayan duk waɗannan abubuwan - kuma an saita shi don canza duniya kamar yadda muka san ta a cikin shekaru biyu zuwa uku kawai.

Kusan kyauta, mara iyaka, tsabta, makamashi mai sabuntawa.

Yana da irin babban abu. Don haka ne ma sauran jerin wasikun za su rufe waɗancan halaye da fasahohin da za su canza rayuwar ɗan adam daga yanayin da ke da ƙarfin kuzari zuwa duniya mai yawan kuzari yayin da suke ɗaukar tasirin da wannan zai haifar ga tattalin arzikinmu, siyasar duniya, da kuma rayuwar ku ta yau da kullun. Wannan wasu kyawawan kaya ne, na sani, amma kada ku damu, ba zan yi tafiya da sauri ba yayin da na jagorance ku.

Bari mu fara da mafi kyawun nau'i na kusan kyauta, mara iyaka, tsabta, makamashi mai sabuntawa: ikon rana.

Solar: dalilin da yasa yake girgiza kuma me yasa ba makawa

A yanzu, duk mun san abin da hasken rana ke nufi game da shi: muna ɗaukar manyan bangarori masu ɗaukar makamashi kuma mu nuna su zuwa ga mafi girman injin haɗakar hasken rana (rana) tare da manufar canza hasken rana zuwa wutar lantarki mai amfani. Kyauta, mara iyaka, da makamashi mai tsafta. Sauti mai ban mamaki! To me yasa hasken rana bai tashi ba shekaru da dama da suka gabata bayan da aka kirkiro fasahar?

To, siyasa da soyayyarmu da mai arha a gefe, babban abin tuntube shi ne tsadar kayayyaki. A da yana da tsadar wauta wajen samar da wutar lantarki mai yawa ta amfani da hasken rana, musamman idan aka kwatanta da kona gawayi ko mai. Amma kamar yadda koyaushe suke yi, abubuwa suna canzawa, kuma a wannan yanayin, don mafi kyau.

Ka ga, babban bambanci tsakanin hanyoyin samar da makamashi na hasken rana da carbon (kamar kwal da mai) shine ɗayan fasaha ne, ɗayan kuma man fetur ne. Fasaha ta inganta, ya zama mai rahusa kuma yana ba da babban dawowa akan lokaci; alhali tare da kasusuwan kasusuwa, a mafi yawan lokuta, kimarsu ta hauhawa, tabarbarewa, ta zama maras tabbas, kuma a karshe ta ragu a kan lokaci.

Wannan dangantakar ta taka leda sosai tun farkon shekarun 2000. Fasahar hasken rana ta ga yawan wutar da take samar da ita yadda ya kamata, duk yayin da farashinta ya ragu (kashi 75 cikin dari a cikin shekaru biyar da suka gabata kadai). Nan da shekarar 2020, makamashin hasken rana zai zama gasa-farashi tare da albarkatun mai, ko da ba tare da tallafi ba. Nan da shekarar 2030, makamashin hasken rana zai yi tsada kadan na abin da burbushin mai ke yi da kuma yin aiki da inganci. A halin yanzu, man fetur ya fashe cikin farashi a cikin mafi yawan shekarun 2000, tare da farashin (kudi da muhalli) na gini da kula da albarkatun mai (kamar kwal).

Idan muka bi tsarin yanayin hasken rana, dan gaba Ray Kurzweil ya yi hasashen cewa hasken rana zai iya biyan kashi 100 na bukatun makamashi na yau cikin kasa da shekaru ashirin. Tuni dai samar da wutar lantarki mai amfani da hasken rana ya ninka duk bayan shekaru biyu a cikin shekaru 30 da suka gabata. Haka kuma, da Hukumar makamashi ta kasa da kasa ta yi hasashen cewa rana (rana) za ta zama babbar hanyar samar da wutar lantarki a duniya nan da shekara ta 2050, ta yi nisa fiye da sauran nau'o'in burbushin halittu da makamashin da ake sabunta su a hade.

Muna shiga zamanin da komai yawan makamashin mai da ake samu, makamashin da ake sabuntawa zai kasance mai rahusa. To mene ne ma’anar hakan a duniyar zahiri?

Zuba jarin hasken rana da ɗaukar nauyi ya kai ga tafasa

Canjin zai zo a hankali da farko, sannan kwatsam, komai zai bambanta.

Lokacin da wasu mutane ke tunanin samar da wutar lantarki mai amfani da hasken rana, har yanzu suna tunanin masana'antar samar da wutar lantarki ta hasken rana inda daruruwan, watakila dubbai, na na'urorin hasken rana ke shimfida wani katafaren hamada a wani yanki mai nisa na kasar. Don yin gaskiya, irin waɗannan shigarwar za su taka rawar gani sosai a cikin haɗin gwiwar makamashinmu na gaba, musamman tare da irin sabbin abubuwa da ke saukowa daga bututun.

Misalai guda biyu masu sauri: A cikin shekaru goma masu zuwa, za mu ga fasahar salula ta haɓaka ƙarfinta canza hasken rana zuwa makamashi daga kashi 25 zuwa kusan kashi 50 cikin dari. A halin yanzu, manyan 'yan wasa kamar IBM za su shiga kasuwa tare da masu tara hasken rana wanda zai iya ƙara ƙarfin rana 2,000.

Duk da yake waɗannan sababbin abubuwa suna da alƙawarin, suna wakiltar ɗan ƙaramin abin da tsarin makamashinmu zai kasance. Makomar makamashi ta kasance game da tsarin mulki, game da dimokuradiyya, game da mulki ga mutane. (Ee, na fahimci yadda wannan gurgu ya yi kama. Yi maganinsa.)

Abin da wannan ke nufi shi ne, maimakon samar da wutar lantarki ya kasance a tsakiya a tsakanin kayan aiki, za a fara samun karin wutar lantarki a inda ake amfani da shi: a gida. Nan gaba, hasken rana zai baiwa mutane damar samar da wutar lantarkin nasu akan farashi mai rahusa fiye da samun wutar lantarkin daga ma’aikatun yankinsu. A gaskiya ma, wannan yana faruwa.

A cikin Queensland, Australia, Farashin wutar lantarki ya fadi zuwa kusan sifili a cikin Yuli na 2014. A al'ada, farashin yana kusa da $ 40- $ 50 kowace sa'a megawatt, to me ya faru?

Solar ta faru. Rufin hasken rana, don zama daidai. Gine-gine 350,000 a Queensland suna da rufin rufin hasken rana, tare da samar da Megawatts 1,100 na wutar lantarki.

A halin yanzu, irin wannan yana faruwa a cikin manyan yankuna na Turai (Jamus, Spain, da Portugal, musamman), inda yawan hasken rana ya kai "daidaitan grid" (yana tsada iri ɗaya) tare da matsakaicin farashin wutar lantarki na mazaunin da ake amfani da shi ta hanyar kayan aikin gargajiya. Faransa ma ta kafa doka cewa duk sabbin gine-gine a yankunan kasuwanci za a gina su da rufin shuka ko hasken rana. Wanene ya sani, watakila irin wannan doka wata rana za ta ga tagogin gine-ginen gine-gine da manyan gine-gine da aka maye gurbinsu da fa'idodin hasken rana - eh, solar panel windows!

Amma ko bayan wannan duka, ikon hasken rana ya kasance kashi ɗaya bisa uku na wannan juyi.

Baturi, ba don motar wasan ku kaɗai ba kuma

Kamar yadda masu amfani da hasken rana suka sami sauye-sauye a cikin ci gaba da zuba jari mai yawa, haka ma batura. Sabbin abubuwa iri-iri (misali. daya, biyu, uku) suna zuwa kan layi don sanya su mai rahusa, ƙarami, mafi dacewa da muhalli, kuma mafi mahimmanci, ba su damar adana iko mai yawa na tsawon lokaci. Dalilin da ke bayan waɗannan saka hannun jari na R&D a bayyane yake: batura suna taimakawa adana makamashin hasken rana don amfani lokacin da rana ba ta haskakawa.

A gaskiya ma, ƙila kun ji labarin Tesla yana yin babban fantsama kwanan nan lokacin da suka yi muhawara Taswirar Tesla, baturi mai araha mai araha wanda zai iya adana makamashin har zuwa awanni 10-kilowatt. Batura irin waɗannan suna ba gidaje damar zaɓin fita gaba ɗaya daga grid (ya kamata su kuma saka hannun jari a saman rufin rana) ko kuma kawai a samar musu da wutar lantarki yayin katsewar grid.

Sauran fa'idodin baturi ga gidan yau da kullun sun haɗa da ƙaramin lissafin makamashi ga waɗanda gidajen da suka zaɓi ci gaba da kasancewa da haɗin kai da grid ɗin wutar lantarki na gida, musamman waɗanda ke da tsadar wutar lantarki. Hakan ya faru ne saboda za ku iya daidaita yadda ake amfani da makamashin ku don tarawa da adana makamashi a cikin rana lokacin da farashin wutar lantarki ya yi ƙasa, sannan ku fita daga grid ta hanyar zana wutar lantarki daga baturin ku da dare lokacin farashin wutar lantarki ya tashi. Yin wannan kuma yana sa gidanku ya zama kore saboda rage sawun kuzarin ku a cikin dare yana kawar da kuzarin da gurbataccen mai ke samarwa, kamar kwal.

Amma batura ba kawai za su zama mai canza wasa ga matsakaita mai gida ba; manyan 'yan kasuwa da abubuwan amfani suma sun fara girka batir masu girman masana'antu na nasu. A gaskiya ma, suna wakiltar kashi 90 cikin XNUMX na duk shigarwar baturi. Dalilinsu na yin amfani da batura sun fi yawa da matsakaicin mai gida: yana ba su damar tattara makamashi daga hanyoyin sabuntawa kamar hasken rana, iska, da tudun ruwa, sannan su saki wannan makamashin lokacin maraice, inganta amincin grid makamashi a cikin tsari.

A nan ne muka zo kashi na uku na juyin juya halinmu na makamashi.

Haɓakar Intanet ɗin Makamashi

Akwai wannan muhawarar da ke ci gaba da turawa daga abokan adawar makamashi mai sabuntawa waɗanda ke cewa tun da sabuntawa (musamman hasken rana) ba zai iya samar da makamashi 24/7 ba, ba za a iya amincewa da su da manyan jari ba. Shi ya sa muke buƙatar hanyoyin samar da makamashi na “baseload” na gargajiya kamar kwal, gas, ko makaman nukiliya don lokacin da rana ba ta haskaka ba.

Abin da wadancan masana da ’yan siyasa suka kasa ambata, shi ne cewa gawayi, iskar gas, ko tasoshin nukiliya suna rufe a kowane lokaci saboda gurɓatattun sassa ko shirin gyarawa. Amma idan sun yi hakan, ba lallai ne su kashe fitulun garuruwan da suke hidima ba. Muna da wani abu mai suna National Energy Grid. Idan daya shuka ya rufe, makamashi daga wani makwabciyar shuka yana daukar rashin aiki nan take, yana tallafawa bukatun wutar lantarki na birni.

Tare da wasu ƙananan gyare-gyare, wannan grid ɗin shine abin da za a iya sabuntawa zai yi amfani da shi ta yadda lokacin da rana ba ta haskaka ko iska ba ta tashi a wani yanki, za a iya biyan asarar wutar lantarki daga wasu yankuna inda na'urori masu sabuntawa ke samar da wutar lantarki. Kuma ta yin amfani da batura masu girman masana'antu da aka ambata a sama, za mu iya adana ɗimbin makamashi da za a iya sabuntawa cikin arha yayin rana don fitarwa da yamma. Wadannan maki biyu suna nufin iska da hasken rana na iya samar da ingantaccen adadin wutar lantarki daidai da hanyoyin samar da makamashi na asali.

Wannan sabuwar hanyar sadarwa ta sikelin sikelin gida da masana'antu na cinikin makamashi mai sabuntawa za ta zama “internet makamashi” nan gaba—tsari mai ƙarfi da sarrafa kansa wanda (kamar Intanet kanta) ba ta da kariya ga mafi yawan bala’o’i da hare-haren ta’addanci, alhali kuma ba a sarrafa su ba. ta kowa da kowa.

A ƙarshen rana, ikon sabuntawa zai faru, amma wannan ba yana nufin masu son rai ba za su ragu ba tare da faɗa ba.

Solar tana cin abincin rana

Abin ban dariya, ko da gawayi don wutar lantarki kyauta ne (wanda shine mafi yawan lamarin a Ostiraliya, daya daga cikin manyan masu fitar da kwal a duniya), har yanzu yana kashe kuɗi don kulawa da sarrafa tashar wutar lantarki, sannan jigilar wutar lantarki sama da ɗaruruwan mil. layin wutar lantarki don isa gidan ku. Duk waɗannan ababen more rayuwa sun ƙunshi ɗimbin kuɗaɗen lissafin wutar lantarki. Kuma shi ya sa da yawa daga cikin 'yan Queensland da kuka karanta a sama suka zaɓi ware waɗancan kuɗin ta hanyar samar da nasu wutar lantarki a gida-zaɓi ne kawai mai arha.

Yayin da wannan fa'idar farashin hasken rana ke ƙaruwa zuwa kewayen birni da birane a duk faɗin duniya, ƙarin mutane za su fice daga grid ɗin makamashin yankin su gaba ɗaya ko gaba ɗaya. Wannan yana nufin kuɗaɗen kula da kayan aikin da ake amfani da su a yanzu za su kasance masu ƙima da ƙarancin mutane, mai yuwuwar haɓaka kuɗaɗen wutar lantarki na wata-wata da samar da ƙarin kuzarin kuɗi mafi girma ga “masu ɗaukar hasken rana” don a ƙarshe saka hannun jari a cikin hasken rana. Wannan ita ce juzu'in mutuwa mai zuwa wanda ke sa kamfanoni masu amfani su tashi cikin dare.

Kallon wannan jirgin kasan jigilar kaya yana cajin hanyarsu, wasu kamfanoni masu amfani da baya sun zaɓi yaƙar wannan yanayin har zuwa ƙarshe na jini. Sun yi sha'awar canza ko kawo ƙarshen manufofin "ma'auni" wanda ke ba masu gida damar sayar da makamashin hasken rana mai yawa a cikin grid. Wasu kuma suna aiki don samun 'yan majalisa amince da kari akan na'urorin hasken rana, yayin da wasu ke aiki don daskare ko rage abubuwan buƙatun makamashi masu sabuntawa da inganci an basu doka su hadu.

Ainihin, kamfanoni masu amfani suna ƙoƙari su sa gwamnatoci su ba da tallafin ayyukansu kuma, a wasu lokuta, su ba da izinin mallakar ikon su akan hanyoyin sadarwar makamashi na cikin gida. Wannan ba shakka ba jari hujja ba ne. Kuma bai kamata gwamnatoci su kasance cikin harkar kare masana'antu daga sabbin fasahohin zamani masu kawo cikas ba (watau hasken rana da sauran abubuwan da ake sabunta su) wadanda ke da damar maye gurbinsu (da kuma amfanar jama'a don yin boot).

Amma yayin da ake kashe ɗimbin kuɗaɗen zaɓe don ƙoƙarin rage ci gaban hasken rana da sauran abubuwan sabuntawa, an daidaita tsarin dogon lokaci: hasken rana da abubuwan sabuntawa an saita su don cin abincin rana. Shi ya sa kamfanoni masu amfani da tunani na gaba ke daukar wata hanya ta daban.

Tsofaffin kayan aiki na duniya suna taimakawa jagoranci sabon tsarin makamashi na duniya

Duk da yake yana da wuya cewa yawancin mutane za su cire gaba ɗaya daga grid - wanda ya sani, abin da zai faru lokacin da ɗanku na gaba ya bugu da ƙari ya tura Tesla a cikin baturin gidan a cikin garejin ku - yawancin mutane za su fara amfani da wutar lantarki na gida da ƙasa tare da kowace shekaru goma masu wucewa. .

Tare da rubuce-rubuce a bango, wasu kayan aiki sun yanke shawarar zama shugabanni a nan gaba mai sabuntawa da rarraba wutar lantarki. Misali, da yawa daga cikin abubuwan amfani na Turai suna saka wani kaso na ribar da suke samu a halin yanzu zuwa sabbin ababen more rayuwa na makamashi mai sabuntawa, kamar hasken rana, iska, da magudanar ruwa. Waɗannan abubuwan amfani sun riga sun ci gajiyar jarin su. Abubuwan sabuntawa da aka rarraba sun taimaka wajen rage damuwa akan grid ɗin lantarki a lokacin rani mai zafi lokacin da buƙata ta yi yawa. Sabuntawa kuma yana rage buƙatun kayan aiki don saka hannun jari a cikin sabbin hanyoyin samar da wutar lantarki masu tsada da layin watsawa.

Sauran kamfanoni masu amfani suna kallon ko da a kan layi don canzawa daga kasancewa masu samar da makamashi zalla zuwa zama masu samar da makamashi. SolarCity, wata mafarin da ke tsarawa, kuɗi, da shigar da tsarin makamashin rana, ta fara matsawa zuwa samfurin tushen sabis inda suka mallaki, kulawa, da sarrafa batirin gidan mutane.

A cikin wannan tsarin, abokan ciniki suna biyan kuɗi na wata-wata don shigar da na'urorin hasken rana da batirin gida a cikin gidansu - mai yuwuwar haɗawa da grid na makamashi na gida (microgrids) - sannan a sarrafa makamashin gidansu ta hanyar amfani. Abokan ciniki za su biya kawai don makamashin da suke amfani da su, kuma masu amfani da makamashi masu sauƙi za su ga an rage musu kuɗin makamashi. Za su iya samun riba ta hanyar amfani da rarar makamashin da gidajensu ke samarwa don ƙarfafa maƙwabtansu masu fama da wutar lantarki.

Abin da kusan kyauta, mara iyaka, makamashi mai tsafta da gaske yake nufi

Nan da shekara ta 2050, yawancin duniya dole ne su maye gurbin tsofaffin makamashin makamashi da masana'antar wutar lantarki. Maye gurbin wannan ababen more rayuwa tare da rahusa, mai tsabta, da haɓaka ƙarfin haɓaka abubuwan sabuntawa kawai yana da ma'ana ta kuɗi. Ko da maye gurbin wannan kayan aikin tare da abubuwan sabuntawa yana farashi daidai da maye gurbinsa da tushen wutar lantarki na gargajiya, masu sabuntawa har yanzu suna nasara. Ka yi la'akari da shi: ba kamar na gargajiya, tushen wutar lantarki na tsakiya ba, rarrabawar abubuwan sabuntawa ba sa ɗaukar kaya iri ɗaya kamar barazanar tsaro ta ƙasa daga hare-haren ta'addanci, amfani da gurbataccen mai, tsadar kuɗi, mummunan yanayi da tasirin kiwon lafiya, da kuma rashin lahani ga babban sikelin. baki

Zuba hannun jari a ingantaccen makamashi da abubuwan sabuntawa na iya kawar da duniyar masana'antu daga kwal da mai, ceton gwamnatocin tiriliyan daloli, haɓaka tattalin arziƙin ta hanyar sabbin ayyukan yi a cikin sabbin hanyoyin grid mai sabuntawa, da rage fitar da iskar gas ɗinmu da kusan kashi 80 cikin ɗari.

Yayin da muke shiga wannan sabon zamanin makamashi, tambayar da ya kamata mu yi ita ce: Menene ainihin duniyar da ke da makamashi mara iyaka? Ta yaya zai yi tasiri ga tattalin arzikinmu? Al'adarmu? Hanyar rayuwar mu? Amsar ita ce: fiye da yadda kuke tunani.

Za mu bincika yadda wannan sabuwar duniya za ta kasance a ƙarshen jerin Makamashi na Makomarmu, amma da farko, muna buƙatar ambaton sauran nau'ikan makamashin da za a iya sabuntawa da kuma waɗanda ba za a iya sabuntawa ba waɗanda za su iya ƙarfafa mu nan gaba. Na gaba: Sabuntawa vs Thorium da Fusion Energy Wildcards: Makomar Makamashi P5.

MAKOMAR HANYOYIN MAGANAR KARFI

Mutuwar jinkirin lokacin makamashin carbon: Makomar Makamashi P1

Mai! Matsala don zamanin sabuntawa: Makomar Makamashi P2

Tashi na motar lantarki: Makomar makamashi P3

Sabuntawa vs da Thorium da Fusion makamashi wildcards: Makomar Makamashi P5

Makomar mu a cikin duniyar makamashi mai yawa: Makomar Makamashi P6