Énergi surya sareng kebangkitan énergi internét: Masa Depan Énergi P4

Kami geus diomongkeun ngeunaan ragrag tina énergi kotor. Kami parantos nyarios ngeunaan tungtung minyak. Sarta kami ngan spoke ngeunaan kebangkitan kandaraan listrik. Salajengna, urang badé nyarioskeun ngeunaan kakuatan panggerak di balik sadaya tren ieu — sareng éta bakal ngarobih dunya sapertos anu urang terang dina waktos dua dugi ka tilu dekade.

Méh bébas, taya wates, bersih, énergi renewable.

Ieu jenis deal badag. Sareng sababna sésa séri ieu bakal nyertakeun tren sareng téknologi anu bakal ngalihkeun umat manusa tina énergi anu rentan ka dunya anu seueur énergi bari nutupan épék anu bakal aya dina ékonomi urang, politik dunya, sareng dina kahirupan sapopoe anjeun. Ieu mangrupikeun barang anu lumayan, kuring terang, tapi tong hariwang, kuring moal leumpang gancang teuing nalika kuring nungtun anjeun ngalangkunganana.

Hayu urang mimitian ku bentuk anu paling atra tina ampir gratis, teu aya watesna, bersih, énergi anu tiasa dianyari: tanaga surya.

Surya: naha éta batu jeung naha éta bisa dilawan

Ayeuna, urang sadayana wawuh sareng naon waé tanaga surya: urang dasarna nyandak panél nyerep énergi anu ageung sareng arahkeun kana réaktor fusi panggedéna di sistem tatasurya urang (panonpoé) kalayan tujuan ngarobih sinar panonpoé janten listrik anu tiasa dianggo. Énergi gratis, henteu terbatas, sareng bersih. Sora endah pisan! Ku kituna naha surya teu take off sababaraha dekade ka tukang sanggeus téhnologi ieu nimukeun?

Nya, politik sareng hubungan cinta urang sareng minyak anu murah, anu ngahalangan utama nyaéta biaya. Biasana mahal pisan pikeun ngahasilkeun listrik anu ageung nganggo solar, khususna dibandingkeun sareng ngaduruk batubara atanapi minyak. Tapi sakumaha aranjeunna salawasna ngalakukeun, hal robah, sarta dina hal ieu, keur hadé.

Anjeun tingali, bédana konci antara sumber tanaga surya sareng karbon (sapertos batubara sareng minyak) nyaéta yén hiji nyaéta téknologi, sedengkeun anu sanésna nyaéta bahan bakar fosil. A téhnologi ngaronjatkeun, janten langkung mirah jeung nyadiakeun mulang gede kana waktu; sedengkeun kalayan bahan bakar fosil, dina kalolobaan kasus, nilaina naék, stagnates, janten volatile, sareng tungtungna turun kana waktosna.

Hubungan ieu parantos jelas pisan ti mimiti taun 2000an. Téknologi surya parantos ningali jumlah kakuatan anu dibangkitkeun sacara épisién skyrocket, sedengkeun biayana parantos turun (75 persén dina lima taun terakhir waé). Dina taun 2020, tanaga surya bakal saingan harga sareng bahan bakar fosil, sanaos tanpa subsidi. Nepi ka 2030, tanaga surya bakal ngarugikeun sabagian leutik tina bahan bakar fosil sareng tiasa dianggo langkung éfisién. Samentara éta, minyak geus exploded dina biaya ngaliwatan loba 2000s, barengan waragad (finansial jeung lingkungan) ngawangun jeung ngajaga pembangkit listrik bahan bakar fosil (kawas batubara).

Upami urang nuturkeun garis tren surya, futuris Ray Kurzweil parantos ngaramalkeun yén surya tiasa nyumponan 100 persén kabutuhan énergi ayeuna dina dua puluh taun. Generasi tanaga surya parantos dua kali unggal dua taun salami 30 taun ka pengker. Kitu ogé, nu Badan Énergi Internasional diprediksi yén panonpoé (panonpoé) bakal jadi sumber listrik panggedena di dunya ku 2050, jauh dihareupeun sagala bentuk séjén fosil jeung suluh renewable digabungkeun.

Urang nuju nuju umur dimana henteu paduli sabaraha énergi bahan bakar fosil sayogi, énergi anu tiasa dianyari tetep langkung mirah. Janten naon ieu hartosna di dunya nyata?

Investasi surya sarta nyoko ngahontal titik golak

Parobahan bakal datang lalaunan dina mimitina, teras ngadadak, sagalana bakal béda.

Nalika sababaraha urang mikirkeun pembangkit listrik tanaga surya, aranjeunna masih mikirkeun pembangkit listrik tenaga surya mandiri dimana ratusan, meureun rébuan, panél surya karpét sawah gurun anu ageung di sababaraha bagian terpencil di nagara éta. Janten adil, pamasangan sapertos leres-leres bakal maénkeun bagian anu ageung dina campuran énergi masa depan urang, khususna sareng jinis inovasi anu turun kana pipa.

Dua conto gancang: Dina dasawarsa ka hareup, urang bakal ningali téknologi sél surya ningkatkeun kamampuanana ngarobah cahya panonpoé kana énergi ti 25 persen keur ampir 50 persen. Samentara éta, pamaén gedé kawas IBM bakal asup ka pasar jeung kolektor surya nu bisa ngagedekeun kakuatan 2,000 panonpoé.

Sanaos inovasi ieu ngajangjikeun, aranjeunna ngan ukur ngawakilan fraksi naon sistem énergi urang bakal mekar. Masa depan énergi ngeunaan desentralisasi, ngeunaan demokratisasi, éta ngeunaan kakawasaan ka rahayat. (Sumuhun, abdi sadar kumaha lame nu disada. nungkulan eta.)

Maksudna nyaéta yén sanés pembangkitan listrik dipusatkeun diantara utilitas, beuki seueur listrik bakal mimiti dibangkitkeun dimana éta dianggo: di bumi. Dina mangsa nu bakal datang, solar bakal ngidinan jalma pikeun ngahasilkeun listrik sorangan kalawan waragad leuwih handap ti meunang listrik éta ti utiliti lokal maranéhanana. Kanyataanna, ieu geus lumangsung.

Di Queensland, Australia, harga listrik turun ka ampir nol dina bulan Juli 2014. Biasana, harga dibasajankeun $ 40- $ 50 per megawatt jam, jadi naon anu lumangsung?

Surya lumangsung. Solar rooftop, tepatna. 350,000 gedong di Queensland gaduh panél surya di atap, babarengan ngahasilkeun listrik 1,100 Megawatt.

Samentara éta, hal anu sarua lumangsung di sakuliah wewengkon badag Éropa (Jerman, Spanyol, jeung Portugal, utamana), dimana solar skala padumukan geus ngahontal "parity grid" (hargana sarua) kalawan rata-rata harga listrik padumukan Powered by utiliti tradisional. Perancis malah legislated yén sakabéh wangunan anyar di zona komérsial diwangun ku tutuwuhan atawa rooftops surya. Saha anu terang, panginten undang-undang anu sami bakal ningali jandela sadaya gedong sareng gedung pencakar langit diganti ku panél surya transparan-leres, jandéla panel surya!

Tapi sanajan sanggeus kabeh ieu, tanaga surya masih ngan hiji-katilu revolusi ieu.

Batré, sanés ngan ukur pikeun mobil cocooan anjeun

Sapertos panél surya parantos ngalaman renaissance dina pangwangunan sareng investasi skala lega, kitu ogé batré. Rupa-rupa inovasi (mis. hiji, dua, tilu) datang online pikeun ngajantenkeun aranjeunna langkung mirah, langkung alit, langkung ramah lingkungan, sareng anu paling penting, ngamungkinkeun aranjeunna nyimpen kakuatan anu ageung langkung lami. Alesan di balik investasi R&D ieu écés: batré ngabantosan nyimpen énérgi anu dikumpulkeun surya pikeun dianggo nalika panonpoé henteu caang.

Kanyataanna, anjeun bisa geus uninga ngeunaan Tesla nyieun Santika badag anyar nalika aranjeunna debut dina Tembok kakuatan Tesla, batré rumah tangga affordable nu bisa nyimpen nepi ka 10-kilowatt jam énergi. Batré sapertos ieu ngamungkinkeun rumah tangga pilihan pikeun kaluar tina grid (upami aranjeunna ogé investasi dina solar rooftop) atanapi ngan saukur nyayogikeun kakuatan cadangan nalika pareum grid.

Kauntungan batré anu sanés pikeun rumah tangga sapopoe kalebet tagihan énergi anu langkung handap pikeun rumah tangga anu milih tetep nyambung ka jaringan listrik lokal, khususna anu gaduh harga listrik dinamis. Éta sabab anjeun tiasa nyaluyukeun pamakean énérgi anjeun pikeun ngumpulkeun sareng nyimpen énérgi salami dinten nalika harga listrik rendah, teras pareumkeun jaringan ku cara ngagambar kakuatan rumah tangga tina batré anjeun nalika wengi nalika harga listrik naék. Ngalakukeun ieu ogé ngajantenkeun bumi anjeun langkung héjo kusabab ngirangan tapak tanaga anjeun nalika wengi ngagentos énergi anu biasana dibangkitkeun ku bahan bakar kotor, sapertos batubara.

Tapi accu moal ngan jadi changer kaulinan pikeun nu boga imah rata; usaha badag sarta Utiliti ogé dimimitian masang accu ukuran industri sorangan. Kanyataanna, aranjeunna ngagambarkeun 90 persén sadaya pamasangan batré. Alesan maranéhna pikeun ngagunakeun accu téh sakitu legana sarua jeung nu boga imah rata: hal ieu ngamungkinkeun aranjeunna pikeun ngumpulkeun énergi ti sumber renewable kawas surya, angin, sarta pasang surut, lajeng ngaleupaskeun énergi éta salila magrib, ngaronjatkeun reliabilitas grid énergi dina prosés.

Éta tempat urang datang ka bagian katilu revolusi énergi urang.

Kebangkitan Internet Energy

Aya argumen ieu anu terus-terusan didorong ku lawan énergi anu tiasa diperbaharui anu nyarios yén saprak energi terbarukan (utamana surya) henteu tiasa ngahasilkeun énergi 24/7, aranjeunna henteu tiasa dipercaya ku investasi skala ageung. Éta sababna urang peryogi sumber énergi "beban dasar" tradisional sapertos batubara, gas, atanapi nuklir nalika panonpoe teu caang.

Anu teu disebatkeun ku para ahli sareng politikus anu sami, nyaéta yén batubara, gas, atanapi pembangkit nuklir ditutup sadaya waktos kusabab bagian anu lepat atanapi pangropéa anu direncanakeun. Tapi nalika aranjeunna ngalakukeun, aranjeunna henteu kedah mareuman lampu pikeun kota anu aranjeunna dilayanan. Kami ngagaduhan anu disebut grid énergi nasional. Lamun salah sahiji pabrik pareum, tanaga ti pabrik tatangga langsung ngangkat kendur, nyadangkeun kabutuhan kakuatan kota.

Kalayan sababaraha paningkatan leutik, grid anu sami mangrupikeun anu bakal dianggo ku renewable supados nalika panonpoe teu caang atanapi angin teu niup di hiji daérah, leungitna kakuatan tiasa diimbuhan ti daérah sanés dimana energi terbarukan ngahasilkeun listrik. Sareng ku ngagunakeun batré ukuran industri anu disebatkeun di luhur, urang tiasa nyimpen jumlah énergi anu tiasa dianyari sadinten kanggo dileupaskeun nalika sonten. Dua titik ieu hartosna angin sareng surya tiasa nyayogikeun jumlah kakuatan anu tiasa dipercaya sabanding sareng sumber énergi baseload tradisional.

Jaringan anyar perdagangan skala domestik jeung industri énergi renewable ieu bakal nyieun hiji mangsa nu bakal datang "internét énergi" -a dinamis jeung timer régulasi sistem anu (kawas Internet sorangan) anu kebal kana paling bencana alam jeung serangan teroris, bari ogé teu dikawasa. ku monopoli saha.

Dina ahir poé, kakuatan renewable bakal kajadian, tapi éta henteu hartosna kapentingan vested moal turun tanpa gelut.

Surya eats dahar beurang utiliti '

Lucuna, sanajan ngaduruk batubara pikeun listrik éta gratis (anu umumna kasus di Australia, salah sahiji eksportir batubara panggedena di dunya), masih waragad duit pikeun ngajaga jeung ngoperasikeun pembangkit listrik, lajeng ngangkut listrik na ngaliwatan ratusan mil. kabel listrik pikeun ngahontal imah anjeun. Sadaya prasarana éta ngadamel sakumpulan ageung tagihan listrik anjeun. Sareng éta sababna seueur pisan Queenslanders anu anjeun baca di luhur milih ngahindarkeun biaya éta ku ngahasilkeun listrik sorangan di bumi—éta ngan pilihan langkung mirah.

Kusabab kaunggulan biaya solar ieu ngagancangkeun ka daérah suburban sareng kota di sakumna dunya, langkung seueur jalma bakal milih kaluar tina jaringan énergi lokal sabagian atanapi sapinuhna. Éta hartosna biaya pikeun ngajaga infrastruktur utilitas anu tos aya bakal ditanggung ku pangsaeutikna jalma, berpotensi naékkeun tagihan listrik bulanan sareng nyiptakeun insentif kauangan anu langkung ageung pikeun "pengguna surya telat" pikeun tungtungna investasi dina surya. Ieu spiral maot datang nu ngajaga pausahaan utiliti nepi peuting.

Ningali karéta angkutan barang ieu ngecas jalanna, sababaraha perusahaan utilitas anu langkung mundur parantos milih pikeun ngalawan tren ieu dugi ka tungtung katurunan. Aranjeunna geus lobbied pikeun ngarobah atawa mungkas kawijakan "pangukuran net" nu ngidinan homeowners mun ngajual kaleuwihan tanaga surya deui kana grid nu. Anu sanésna damel pikeun nyandak anggota parlemén approve surcharges on pamasangan surya, bari acan batur digawé pikeun freeze atawa ngurangan syarat énergi renewable jeung efisiensi aranjeunna geus legislated papanggih.

Dasarna, perusahaan utilitas narékahan pikeun pamaréntah pikeun ngasubsidi operasina sareng, dina sababaraha kasus, ngalaksanakeun monopolina dina jaringan énergi lokal. Éta pasti sanés kapitalisme. Sareng pamaréntah henteu kedah dina usaha ngajagi industri tina téknologi anyar anu ngaganggu sareng unggul (nyaéta tanaga surya sareng anu tiasa diperbaharui) anu berpotensi ngagentosana (sareng nguntungkeun masarakat pikeun boot).

Tapi bari jumlah badag duit lobbying dibalanjakeun nyoba ngalambatkeun kamajuan solar jeung renewables séjén, trendlines jangka panjang dibereskeun: solar jeung renewables disetel ka dahar dahar beurang utiliti. Éta sababna perusahaan utilitas anu maju-maju nyandak pendekatan anu béda.

Utiliti dunya heubeul mantuan mingpin tatanan énergi dunya anyar

Sanaos sigana mah kalolobaan jalma bakal cabut tina jaringan — saha anu terang, naon anu kajantenan nalika putra kahareup anjeun mabok nyetir Tesla anjeun kana batré imah di garasi anjeun — kalolobaan jalma bakal mimiti ngagunakeun jaringan énergi lokalna kirang sareng kirang unggal dasawarsa. .

Kalayan tulisan dina témbok, sababaraha utilitas parantos mutuskeun pikeun janten pamimpin dina jaringan énergi anu tiasa diperbaharui sareng disebarkeun. Contona, sajumlah utilitas Éropa anu investasi nyangkokkeun sabagian kauntungan maranéhanana ayeuna kana infrastruktur énergi renewable anyar, kayaning surya, angin, jeung pasang. Utiliti ieu parantos nguntungkeun tina investasina. Disebarkeun renewables mantuan pikeun nurunkeun galur on grids listrik salila poé panas panas nalika paménta éta luhur. Renewable ogé ngirangan kabutuhan utilitas pikeun investasi dina pembangkit listrik terpusat sareng jalur transmisi anu énggal sareng mahal.

Pausahaan utilitas sanés milarian langkung jauh ka handap pikeun transisi tina panyayogi énergi murni ka janten panyadia jasa énergi. SolarCity, ngamimitian anu ngarancang, ngabiayaan, sareng masang sistem tanaga surya, parantos ngamimitian pindah ka model dumasar jasa dimana aranjeunna gaduh, ngajaga, sareng ngoperasikeun batré bumi jalma.

Dina sistem ieu, konsumén mayar fee bulanan mun boga panels surya sarta batré imah dipasang di imah maranéhanana-berpotensi disambungkeun ka jaringan énergi komunitas hyper-lokal (microgrids) - lajeng boga énergi imah maranéhanana dikelola ku utiliti. Konsumén ngan ukur mayar kanggo énergi anu aranjeunna anggo, sareng pangguna énérgi anu sederhana bakal ningali tagihan énergina dipotong. Aranjeunna malah tiasa kéngingkeun kauntungan ku ngagunakeun énergi kaleuwihan anu dibangkitkeun ku imahna pikeun nguatkeun tatanggana anu langkung lapar kakuatan.

Naon hartina ampir bébas, taya wates, énergi bersih

Nepi ka 2050, sabagéan ageung dunya kedah ngagentos jaringan énergi sareng pembangkit listrik anu sepuh. Ngaganti infrastruktur ieu kalawan langkung mirah, cleaner, sarta énergi maximizing renewables ngan ngajadikeun rasa finansial. Malah lamun ngaganti infrastruktur ieu kalawan renewables hargana sarua jeung ngaganti eta kalawan sumber kakuatan tradisional, renewables masih meunang. Pikirkeun hal ieu: teu kawas tradisional, sumber kakuatan terpusat, renewables disebarkeun teu mawa koper négatip sarua kawas ancaman kaamanan nasional tina serangan teroris, pamakéan suluh kotor, waragad finansial tinggi, iklim ngarugikeun jeung épék kaséhatan, sarta kerentanan kana skala lega. blackouts

Investasi dina efisiensi énérgi jeung renewables bisa nyapih dunya industri tina batubara jeung minyak, ngahemat pamaréntah triliun dollar, tumuwuh ékonomi ngaliwatan jobs anyar dina renewable sarta instalasi grid pinter, sarta ngurangan émisi karbon urang ku sabudeureun 80 persen.

Nalika urang nuju kana jaman énergi énggal ieu, patarosan anu urang kedah naroskeun nyaéta: Naon rupa dunya anu énergi anu henteu terbatas? Kumaha éta bakal mangaruhan ékonomi urang? Budaya urang? Cara hirup urang? Dina jawaban eta: leuwih ti anjeun pikir.

Urang bakal ngajalajah kumaha dunya anyar ieu bakal katingali dina tungtung séri Future of Energy urang, tapi mimitina, urang kedah nyebatkeun bentuk-bentuk énergi anu tiasa dianyari sareng teu tiasa dianyari anu tiasa ngawasa masa depan urang. Salajengna: Renewables vs Wildcards Énergi Thorium sareng Fusion: Masa Depan Énergi P5.

Kahareup énergi LINKS runtuyan

Pupusna laun jaman énergi karbon: Future of Energy P1

Minyak! Pemicu pikeun jaman anu tiasa diperbaharui: Masa Depan Énergi P2

Naékna mobil listrik: Masa Depan Énergi P3

Renewable vs wildcards énergi Thorium sareng Fusion: Masa Depan Énergi P5

Masa depan urang dina dunya anu seueur énergi: Masa Depan Énergi P6