Quantumrun

КРЕДИТ НА СЛИКА: Quantumrun

Сончевата енергија и подемот на енергетскиот интернет: Иднината на енергијата P4

Дејвид Тал, издавач, футурист
@DavidTalWrites
Скопје

Вто, 09 - 15:2020 часот

Зборувавме за падот на валкана енергија. Зборувавме за крајот на маслото. И ние само зборувавме за подемот на електрични возила. Следно, ќе зборуваме за движечката сила зад сите овие трендови - и ќе го промени светот каков што го знаеме за само две до три децении.

Речиси бесплатна, неограничена, чиста, обновлива енергија.

Тоа е некако голема работа. И затоа остатокот од оваа серија ќе ги опфати оние трендови и технологии кои ќе го префрлат човештвото од свет ранлив од енергија во свет со изобилство со енергија, истовремено покривајќи ги ефектите што тоа ќе ги има врз нашата економија, светската политика и врз вашето секојдневие. Знам дека ова е прилично зашеметена работа, но не грижете се, нема да одам премногу брзо додека ве водам низ тоа.

Да започнеме со најочигледната форма на речиси бесплатна, неограничена, чиста, обновлива енергија: сончевата енергија.

Соларно: зошто се кара и зошто е неизбежно

Досега, на сите ни е познато за што се работи за соларна енергија: во основа земаме големи панели за апсорпција на енергија и ги насочуваме кон најголемиот реактор за фузија на нашиот сончев систем (сонцето) со цел да ја претвориме сончевата светлина во употреблива електрична енергија. Бесплатна, неограничена и чиста енергија. Звучи неверојатно! Па, зошто соларната енергија не полета пред неколку децении откако беше измислена технологијата?

Па, настрана политиката и нашата љубовна врска со евтината нафта, главниот камен на сопнување беа трошоците. Некогаш беше глупаво скапо да се генерираат големи количини електрична енергија користејќи соларна енергија, особено во споредба со согорувањето на јаглен или нафта. Но, како и секогаш, работите се менуваат, и во овој случај, на подобро.

Гледате, клучната разлика помеѓу соларните и изворите на енергија базирани на јаглерод (како јаглен и нафта) е дека едниот е технологија, додека другиот е фосилно гориво. Технологијата се подобрува, станува поевтина и обезбедува поголем поврат со текот на времето; додека кај фосилните горива, во повеќето случаи, нивната вредност расте, стагнира, станува испарлива и конечно опаѓа со текот на времето.

Оваа врска се одвиваше премногу јасно од почетокот на 2000-тите. Соларната технологија забележа дека количината на енергија што ефикасно ја генерира вртоглаво се зголемува, додека нејзините трошоци се намалуваат (75 проценти само во последните пет години). До 2020 година, сончевата енергија ќе стане ценовно конкурентна на фосилните горива, дури и без субвенции. До 2030 година, сончевата енергија ќе чини мал дел од она што го прават фосилните горива и ќе работат поефикасно. Во меѓувреме, цената на нафтата експлодираше во поголемиот дел од 2000-тите, заедно со трошоците (финансиски и еколошки) за изградба и одржување на електрани на фосилни горива (како јаглен).

Ако ги следиме соларните трендови, футуристот Реј Курцвеил предвиде дека соларната енергија би можела да задоволи 100 отсто од денешните потреби за енергија за нешто помалку од две децении. Веќе производството на соларна енергија се удвојува на секои две години во последните 30 години. Исто така, на - предвиде Меѓународната агенција за енергетика дека сонцето (сонцето) ќе стане најголемиот извор на електрична енергија во светот до 2050 година, далеку пред сите други форми на фосилни и обновливи горива заедно.

Влегуваме во ера во која без разлика колку е достапна енергија од фосилни горива, обновливата енергија сепак ќе биде поевтина. Значи, што значи ова во реалниот свет?

Сончевата инвестиција и усвојувањето достигнуваат точка на вриење

Промената на почетокот ќе дојде полека, а потоа наеднаш, сè ќе биде поинаку.

Кога некои луѓе размислуваат за производство на соларна енергија, тие сè уште мислат на самостојни соларни електрани каде што стотици, можеби илјадници соларни панели покриваат огромен дел од пустина во некој оддалечен дел од земјата. Да бидеме фер, таквите инсталации апсолутно ќе играат голема улога во нашата идна енергетска мешавина, особено со видот на иновации кои доаѓаат на гасоводот.

Два брзи примери: во текот на следната деценија, ќе видиме дека технологијата на соларни ќелии ја зголемува нејзината способност конвертирате сончева светлина во енергија од 25 проценти на речиси 50 проценти. Во меѓувреме, поголемите играчи како IBM ќе влезат на пазарот со соларни колектори кои би можеле ја зголемува моќта на 2,000 сонца.

Иако овие иновации се ветувачки, тие претставуваат само дел од она во што ќе еволуира нашиот енергетски систем. Иднината на енергетиката е за децентрализација, за демократизација, за моќ на народот. (Да, сфаќам колку куцо звучеше тоа. Справете се со тоа.)

Ова значи дека наместо производството на електрична енергија да биде централизирано меѓу комуналните претпријатија, се повеќе и повеќе електрична енергија ќе почне да се произведува онаму каде што се користи: дома. Во иднина, соларната енергија ќе им овозможи на луѓето да генерираат сопствена електрична енергија по пониска цена отколку да ја добиваат таа електрична енергија од нивните локални комунални претпријатија. Всушност, ова веќе се случува.

Во Квинсленд, Австралија, цената на струјата падна на речиси нула во јули 2014 година. Нормално, цените се движат околу 40-50 долари за мегават час, па што се случи?

Се случи соларно. Солар на покривот, поточно. 350,000 згради во Квинсленд имаат соларни панели на покривот, заедно генерирајќи 1,100 мегавати електрична енергија.

Во меѓувреме, истото се случува во големите региони на Европа (особено Германија, Шпанија и Португалија), каде што соларната енергија во станбена скала достигна „паритет на мрежата“ (чини исто) со просечни цени за електрична енергија за домаќинствата напојувани од традиционалните комунални услуги. Франција дури и донесе закон сите нови згради во комерцијалните зони да бидат изградени со постројки или соларни покриви. Кој знае, можеби слична легислатива еден ден ќе види дека прозорците на цели згради и облакодери ќе бидат заменети со проѕирни соларни панели - да, прозорци од соларни панели!

Но, дури и по сето ова, соларната енергија сè уште е само една третина од оваа револуција.

Батерии, веќе не само за вашата играчка автомобил

Како што соларните панели доживеаја ренесанса во развојот и големите инвестиции, така и батериите. Различни иновации (пр. една, два, три) доаѓаат на интернет за да ги направат поевтини, помали, поеколошки и што е најважно, да им овозможат да складираат огромни количини на енергија многу подолго. Причината зад овие инвестиции во истражување и развој е очигледна: батериите помагаат да се складира енергијата на соларните збирки за употреба кога сонцето не сјае.

Всушност, можеби сте слушнале за Tesla што направи голема бучава неодамна кога тие дебитираа Тесла Пауервол, прифатлива батерија за домаќинство која може да складира енергија до 10 киловат часови. Ваквите батерии им овозможуваат на домаќинствата можност целосно да излезат од мрежата (доколку тие исто така треба да инвестираат во соларна енергија на покривот) или едноставно да им обезбедат резервна енергија за време на прекини на мрежата.

Други предности на батериите за секојдневното домаќинство вклучуваат многу пониска сметка за енергија за оние домаќинства кои ќе одлучат да останат поврзани на локалната електрична мрежа, особено оние со динамична цена на електрична енергија. Тоа е затоа што можете да ја прилагодите потрошувачката на енергија за да собирате и складирате енергија во текот на денот кога цените на електричната енергија се ниски, а потоа да се исклучите од мрежата со црпење на електрична енергија од батеријата навечер кога цената на електричната енергија се зголемува. Ако го направите ова, вашиот дом го прави многу позелен бидејќи намалувањето на енергетскиот отпечаток во текот на ноќта ја менува енергијата што нормално се создава од валкани горива, како што е јагленот.

Но, батериите нема да бидат само промена на играта за просечниот сопственик на куќи; големите бизниси и комуналните претпријатија, исто така, почнуваат да инсталираат сопствени батерии со индустриска големина. Всушност, тие претставуваат 90 проценти од сите инсталации на батерии. Нивната причина за користење на батерии е во голема мера иста како и просечниот сопственик на куќи: тоа им овозможува да собираат енергија од обновливи извори како што се сончевата енергија, ветерот и плимата и осеката, а потоа ја ослободуваат таа енергија во текот на вечерта, подобрувајќи ја доверливоста на енергетската мрежа во процесот.

Таму доаѓаме до третото парче од нашата енергетска револуција.

Подемот на енергетскиот интернет

Има овој аргумент кој постојано се турка од противниците на обновливите извори на енергија кои велат дека со оглед на тоа што обновливите извори (особено соларните) не можат да произведуваат енергија 24/7, не може да им се верува со големи инвестиции. Затоа ни се потребни традиционални извори на енергија со „основно оптоварување“ како јаглен, гас или нуклеарно оружје кога сонцето не сјае.

Меѓутоа, она што истите тие експерти и политичари не го спомнуваат е дека јаглен, гас или нуклеарни постројки постојано се затвораат поради неисправни делови или планирано одржување. Но, кога го прават тоа, тие не мора да ги исклучуваат светлата за градовите во кои опслужуваат. Имаме нешто што се нарекува национална енергетска мрежа. Ако една централа се исклучи, енергијата од соседната централа веднаш го собира застојот, поддржувајќи ги потребите за електрична енергија на градот.

Со некои мали надградби, истата мрежа е она што ќе го користат обновливите извори, така што кога сонцето не сјае или ветерот не дува во еден регион, загубата на енергија може да се компензира од други региони каде што обновливите извори на енергија произведуваат електрична енергија. И со користење на батериите со индустриска големина споменати погоре, би можеле евтино да складираме огромни количини на обновлива енергија во текот на денот за ослободување во текот на вечерта. Овие две точки значат дека ветерот и сончевата енергија можат да обезбедат сигурни количини на енергија на исто ниво со традиционалните извори на енергија од основно оптоварување.

Оваа нова мрежа на домашно и индустриско тргување со обновливи извори на енергија ќе го сочинува идниот „енергетски интернет“ - динамичен и саморегулирачки систем кој (како самиот Интернет) е имун на повеќето природни катастрофи и терористички напади, а исто така не е контролиран од кој било монопол.

На крајот на денот, обновливата енергија ќе се случи, но тоа не значи дека сопствените интереси нема да исчезнат без борба.

Солар го јаде ручекот на комуналните услуги

Доволно смешно, дури и ако согорувањето на јаглен за електрична енергија беше бесплатно (што е во голема мера случај во Австралија, еден од најголемите светски извозници на јаглен), сепак чини пари за одржување и управување со електраната, а потоа за транспорт на нејзината електрична енергија преку стотици милји далноводи за да стигнат до вашиот дом. Целата таа инфраструктура сочинува голем дел од вашата сметка за електрична енергија. И затоа толку многу од жителите на Квинсленд за кои прочитавте погоре решија да ги заобиколат тие трошоци со производство на сопствена електрична енергија дома -тоа е само поевтината опција.

Бидејќи оваа предност во цената на соларната енергија се забрзува до приградските и урбаните области ширум светот, повеќе луѓе делумно или целосно ќе се откажат од нивните локални енергетски мрежи. Тоа значи дека трошоците за одржување на постојната комунална инфраструктура ќе бидат на товар на сè помалку луѓе, потенцијално зголемувајќи ги месечните сметки за електрична енергија и создавајќи уште поголема финансиска стимулација за „доцните усвоени солари“ конечно да инвестираат во соларната енергија. Ова е претстојната смртна спирала што ги држи комуналните претпријатија будни ноќе.

Гледајќи како се полни овој товарен воз, некои од позаостанатите комунални претпријатија решија да се борат со овој тренд до крвав крај. Тие лобираа да се сменат или прекинат политиките за „нето мерење“ кои им овозможуваат на сопствениците на куќи да продаваат вишок сончева енергија назад во мрежата. Други работат да ги натераат пратениците да одобрува доплати за соларни инсталации, додека други работат на замрзнување или намалување на барањата за обновливи извори и ефикасност за енергија тие се законски да се сретнат.

Во основа, комуналните претпријатија се обидуваат да ги натераат владите да ги субвенционираат нивните операции и, во некои случаи, да ги оправдаат нивните монополи врз локалните енергетски мрежи. Тоа дефинитивно не е капитализам. И владите не треба да се занимаваат со заштита на индустриите од непушачите и супериорни нови технологии (т.е. соларни и други обновливи извори на енергија) кои имаат потенцијал да ги заменат (и да имаат корист на јавноста да се подигне).

Но, додека огромни суми пари за лобирање се трошат обидувајќи се да го забават напредокот на соларните и другите обновливи извори, долгорочните трендови се поправени: соларните и обновливите извори на енергија се подготвени да го јадат ручекот на комуналните претпријатија. Затоа комуналните претпријатија кои размислуваат за иднината имаат поинаков пристап.

Комуналните услуги од стариот свет помагаат да се води новиот светски енергетски поредок

Иако е малку веројатно дека повеќето луѓе целосно ќе се исклучат од мрежата - кој знае, што се случува кога вашиот иден син пијан ќе ја вози вашата Тесла во куќната батерија во вашата гаража - повеќето луѓе ЌЕ почнат да ги користат нивните локални енергетски мрежи се помалку и помалку со секоја измината деценија .

Со пишувањето на ѕидот, неколку комунални претпријатија одлучија да станат лидери во идната мрежа за обновлива и дистрибуирана енергија. На пример, голем број европски комунални претпријатија инвестираат дел од нивниот тековен профит во нова инфраструктура за обновлива енергија, како што се соларната, ветерната и плимата. Овие комунални претпријатија веќе имаат корист од нивната инвестиција. Дистрибуираните обновливи извори помогнаа да се намали оптоварувањето на електричните мрежи за време на топлите летни денови кога побарувачката беше голема. Обновливите извори на енергија, исто така, ја намалуваат потребата на комуналните претпријатија да инвестираат во нови и скапи централизирани централи и далноводи.

Другите комунални претпријатија бараат уште подалеку да преминат од чисто даватели на енергија во даватели на енергетски услуги. SolarCity, стартап кој дизајнира, финансира и инсталира системи за соларна енергија, започна да работи промена кон модел базиран на услуги каде што поседуваат, одржуваат и управуваат со домашните батерии на луѓето.

Во овој систем, клиентите плаќаат месечна претплата за да имаат инсталирани соларни панели и куќна батерија во нивниот дом - потенцијално поврзани со хипер-локална енергетска мрежа на заедницата (микромрежи) - и потоа нивната домашна енергија да ја управува претпријатието. Клиентите би платиле само за енергијата што ја користат, а на скромните корисници на енергија ќе им бидат намалени сметките за енергија. Тие може дури и да остварат профит со користење на вишокот енергија што нивните домови ја генерираат за напојување на нивните соседи жедни за моќ.

Што навистина значи речиси бесплатна, неограничена, чиста енергија

До 2050 година, поголемиот дел од светот ќе мора целосно да ги замени застарената енергетска мрежа и електрани. Заменувањето на оваа инфраструктура со поевтини, почисти и енергетски максимално обновливи извори има само финансиска смисла. Дури и ако замената на оваа инфраструктура со обновливи извори чини исто како и нејзина замена со традиционални извори на енергија, обновливите извори сепак победуваат. Размислете за тоа: за разлика од традиционалните, централизирани извори на енергија, дистрибуираните обновливи извори не го носат истиот негативен багаж како заканите за националната безбедност од терористички напади, употребата на валкани горива, високите финансиски трошоци, негативните климатски и здравствени ефекти и ранливоста на широки размери. затемнувањата

Инвестициите во енергетската ефикасност и обновливите извори на енергија можат да го одвикнат индустрискиот свет од јагленот и нафтата, да заштедат трилиони долари на владите, да ја развијат економијата преку нови работни места во обновливите извори на енергија и инсталацијата на паметни мрежи и да ги намалат нашите емисии на јаглерод за околу 80 проценти.

Додека се упатуваме кон оваа нова енергетска ера, прашањето што треба да го поставиме е: Како навистина изгледа свет со неограничена енергија? Како тоа ќе влијае на нашата економија? Нашата култура? Нашиот начин на живот? Одговорот е: повеќе отколку што мислите.

Ќе истражиме како ќе изгледа овој нов свет на крајот од нашата серија „Иднина на енергијата“, но прво, треба да ги споменеме другите форми на обновлива и необновлива енергија што може да ја напојуваат нашата иднина. Следно: Обновливи извори наспроти ториум и фузија енергија: Иднина на енергијата P5.