Квантумрун

Кредити тасвирӣ: Квантумрун

Энергияи офтобӣ ва болоравии интернети энергетикӣ: Ояндаи энергия P4

Дэвид Тал, ношир, футурист
@DavidTalWrites
LinkedIn

Сешанбе, 09 - 15:2020

Мо дар бораи тирамоҳии он сӯҳбат кардем энергияи ифлос. Мо дар бораи он сухан ронда будем охири нафт. Ва мо танҳо дар бораи болоравии мошинҳои электрикӣ. Минбаъд, мо дар бораи қувваи пешбарандаи ҳамаи ин тамоюлҳо сӯҳбат хоҳем кард - ва он қарор аст ҷаҳонро тағир диҳад, тавре ки мо онро дар тӯли ду то се даҳсола медонем.

Энергияи қариб ройгон, бемаҳдуд, тоза ва барқароршаванда.

Ин як чизи бузург аст. Ва аз ин рӯ, қисми боқимондаи ин силсила он тамоюлҳо ва технологияҳоеро дар бар хоҳад гирифт, ки инсониятро аз як ҷаҳони аз ҷиҳати энергетикӣ осебпазир ба ҷаҳони фаровони энергия мегузаранд ва ҳамзамон таъсироти ин ба иқтисодиёти мо, сиёсати ҷаҳонӣ ва ҳаёти ҳаррӯзаи шумо хоҳад дошт. Ман медонам, ки ин чизҳои хеле саргарм аст, аммо хавотир нашав, ман хеле зуд роҳ намеравам, зеро ман шуморо дар он роҳнамоӣ мекунам.

Биёед бо шакли равшантарини энергияи қариб ройгон, бемаҳдуд, тоза ва барқароршаванда оғоз кунем: нерӯи офтоб.

Офтоб: чаро он санг мезанад ва чаро он ногузир аст

То ҳол, мо ҳама бо чӣ будани нерӯи офтобӣ шинос ҳастем: мо асосан панелҳои азими энергияро гирифта, онҳоро ба сӯи бузургтарин реактори синтези системаи офтобии мо (офтоб) бо мақсади табдил додани нури офтоб ба нерӯи барқи қобили истифода мебарем. Энергияи озод, бемаҳдуд ва тоза. Аҷоиб садо медиҳад! Пас, чаро офтобӣ даҳсолаҳо пеш пас аз ихтироъ шудани технология парвоз накард?

Хуб, сиёсат ва ишқи мо бо нафти арзон як сӯ, монеаи асосӣ ин хароҷот буд. Пештар тавлиди миқдори зиёди нерӯи барқ бо истифода аз нерӯи офтоб хеле гарон буд, махсусан дар муқоиса бо сӯзондани ангишт ё нафт. Аммо, чунон ки ҳамеша мекунанд, вазъият тағйир меёбад ва дар ин ҳолат, ба беҳтар аст.

Шумо мебинед, фарқияти калидии манбаъҳои энергияи офтобӣ ва карбон (ба монанди ангишт ва нафт) дар он аст, ки яке технология аст, дигаре сӯзишвории истихроҷшуда. Технология такмил меёбад, он арзонтар мешавад ва бо мурури замон фоидаи бештар медиҳад; дар ҳоле ки бо сӯзишвории истихроҷшаванда дар аксари мавридҳо арзиши онҳо боло меравад, рукуд мешавад, ноустувор мешавад ва ниҳоят бо мурури замон коҳиш меёбад.

Ин муносибатҳо аз оғози солҳои 2000-ум ба таври возеҳ ба вуҷуд омадаанд. Технологияи офтобӣ миқдори нерӯи ба таври муассир тавлидшавандаро мушоҳида кард, дар ҳоле ки хароҷоти он коҳиш ёфт (танҳо дар панҷ соли охир 75 фоиз). То соли 2020, энергияи офтобӣ бо сӯзишвории истихроҷшаванда, ҳатто бидуни субсидия, рақобатпазир хоҳад шуд. То соли 2030, энергияи офтобӣ як қисми ночизи он чизе, ки сӯзишвории истихроҷшаванда анҷом медиҳад ва самараноктар кор мекунад, арзиш хоҳад дошт. Дар ҳамин ҳол, нафт дар тӯли солҳои 2000-ум дар баробари хароҷоти (молиявӣ ва экологӣ) сохтмон ва нигоҳдории нерӯгоҳҳои сӯзишвории истихроҷшаванда (ба мисли ангишт) арзиши таркишро ба бор овард.

Агар мо ба тамоюлҳои офтобӣ пайравӣ кунем, футурист Рэй Курцвейл пешгӯӣ кардааст, ки офтоб метавонад дар тӯли камтар аз ду даҳсола 100 дарсади ниёзҳои имрӯзаи энергияро қонеъ кунад. Дар тӯли 30 соли охир тавлиди нерӯи офтобӣ дар ҳар ду сол ду баробар афзоиш ёфтааст. Ба ҳамин монанд, Агентии Байналхалкии Энергетика пешгуй кард ки офтоб (офтоб) то соли 2050 бузургтарин манбаи нерӯи барқ дар ҷаҳон хоҳад шуд ва аз ҳама шаклҳои дигари истихроҷшуда ва сӯзишвории барқароршаванда дар якҷоягӣ хеле пештар аст.

Мо ба замоне ворид шуда истодаем, ки новобаста аз он ки чӣ қадар энергияи сӯзишвории истихроҷшаванда мавҷуд аст, энергияи барқароршаванда ҳанӯз ҳам арзонтар хоҳад буд. Пас, ин дар ҷаҳони воқеӣ чӣ маъно дорад?

Сармоягузории офтобӣ ва қабули он ба нуқтаи ҷӯш мерасад

Тағйирот дар аввал оҳиста-оҳиста ба амал меояд, баъд якбора ҳама чиз дигар мешавад.

Вақте ки баъзе одамон дар бораи тавлиди нерӯи офтобӣ фикр мекунанд, онҳо то ҳол дар бораи нерӯгоҳҳои мустақили офтобӣ фикр мекунанд, ки дар он садҳо, шояд ҳазорҳо панелҳои офтобӣ як қитъаи азими биёбонро дар баъзе қисматҳои дурдасти кишвар пӯшонанд. Барои одилона гуфтан лозим аст, ки чунин дастгоҳҳо дар омехтаи энергетикии ояндаи мо, махсусан бо навъҳои навовариҳое, ки дар қубур меоянд, комилан нақши бузург хоҳанд дошт.

Ду мисоли фаврӣ: Дар тӯли даҳсолаи оянда, мо мебинем, ки технологияи ҳуҷайраҳои офтобӣ қобилияти онро афзоиш медиҳад нури офтобро аз 25 фоиз то кариб 50 фоиз ба энергия табдил дихад. Дар ҳамин ҳол, бозигарони калонтар ба монанди IBM ба бозор бо коллекторҳои офтобӣ ворид мешаванд, ки метавонанд қудрати 2,000 офтобро зиёд кунед.

Гарчанде ки ин навовариҳо умедбахшанд, онҳо танҳо як қисми он чизеро, ки системаи энергетикии мо таҳаввул хоҳад кард, ифода мекунанд. Ояндаи энергетика дар бораи гайримарказикунонй, дар бораи демократиконй, дар бораи хокимият ба халк аст. (Бале, ман мефаҳмам, ки ин чӣ қадар ланг садо медод. Бо он мубориза баред.)

Ин чӣ маъно дорад, ки ба ҷои он, ки тавлиди нерӯи барқ дар байни муассисаҳои коммуналӣ мутамарказ карда шавад, дар он ҷое, ки он истифода мешавад, бештар ва бештар тавлид мешавад: дар хона. Дар оянда энергияи офтобӣ ба одамон имкон медиҳад, ки нерӯи барқи худро бо арзиши камтар аз гирифтани ин нерӯи барқ аз хадамоти маҳаллии худ тавлид кунанд. Дар асл, ин аллакай рӯй дода истодааст.

Дар Квинсленд, Австралия, нархи кувваи электр кариб ба сифр афтод Моҳи июли соли 2014. Одатан, нархҳо барои як соати мегаватт ҳудуди 40-50 долларро ташкил медиҳанд, пас чӣ шуд?

Офтоб рӯй дод. Боми офтобӣ, дақиқтараш. 350,000 1,100 бино дар Квинсленд дорои панелҳои офтобии бом буда, дар якҷоягӣ XNUMX мегаватт нерӯи барқ тавлид мекунанд.

Дар ҳамин ҳол, дар саросари минтақаҳои бузурги Аврупо (Олмон, Испания ва Португалия, махсусан), дар он ҷо нерӯи офтобии миқёси истиқоматӣ ба “паритети шабакавӣ” (арзиши якхела) бо нархи миёнаи нерӯи барқи манзилӣ, ки аз ҷониби хадамоти коммуналӣ истифода мешавад, ба амал меояд. Фаронса ҳатто қонунгузорӣ кард ки хамаи бинохои нав дар минтакахои тичоратй бо бомхои растанй ё офтобй сохта шаванд. Кӣ медонад, шояд ҳамин гуна қонунгузорӣ рӯзе бинад, ки тирезаҳои тамоми биноҳо ва биноҳои осмонбӯс ба панелҳои шаффофи офтобӣ иваз карда шаванд - ҳа, тирезаҳои панели офтобӣ!

Аммо ҳатто пас аз ҳамаи ин, нерӯи офтоб то ҳол танҳо сеяки ин инқилобро ташкил медиҳад.

Батареяҳо, на танҳо барои мошини бозичаатон дигар

Чӣ тавре ки панелҳои офтобӣ дар рушд ва сармоягузории васеъ эҳёро аз сар гузаронидаанд, батареяҳо низ ҳамин тавранд. Навовариҳои гуногун (масалан. як, ду, се) ба интернет ворид мешаванд, то онҳоро арзонтар, хурдтар, аз ҷиҳати экологӣ тозатар кунанд ва муҳимтар аз ҳама, ба онҳо имкон медиҳад, ки миқдори зиёди нерӯи барқро барои муддати тӯлонӣ нигоҳ доранд. Сабаби ин сармоягузориҳои илмӣ-таҳқиқотӣ равшан аст: батареяҳо барои нигоҳ доштани энергияи офтобӣ барои истифода ҳангоми нурпошии офтоб кӯмак мекунанд.

Дарвоқеъ, шумо шояд шунидаед, ки Тесла ба наздикӣ ҳангоми дебюти худ лаппиши бузурге кардааст Tesla барқ, батареяи дастраси хонагӣ, ки метавонад то 10 киловатт соат нерӯи барқро захира кунад. Батареяҳои монанди инҳо ба хонаводаҳо имкон медиҳанд, ки комилан аз шабака хориҷ шаванд (агар онҳо инчунин ба офтобии бом сармоягузорӣ кунанд) ё танҳо ҳангоми қатъ шудани шабака онҳоро бо нерӯи эҳтиётӣ таъмин кунанд.

Бартариҳои дигари батарея барои хонаводаҳои ҳаррӯза арзиши хеле пасти нерӯи барқро барои он хонаводаҳое дар бар мегирад, ки ба шабакаи барқи маҳаллӣ пайваст монданро интихоб мекунанд, бахусус онҳое, ки нархгузории динамикии нерӯи барқ доранд. Ин ба он сабаб аст, ки шумо метавонед истифодаи нерӯи худро барои ҷамъоварӣ ва захира кардани энергия дар давоми рӯз ҳангоми паст будани нархи нерӯи барқ танзим кунед, пас ҳангоми боло рафтани қимати нерӯи барқ шабона тавассути гирифтани нерӯи барқ аз батареяи худ аз шабака хориҷ шавед. Ин кор инчунин хонаи шуморо хеле сабзтар мекунад, зеро кам кардани изи энергияи шумо дар давоми шаб энергияро, ки одатан аз сӯзишвориҳои ифлос ба мисли ангишт тавлид мешаванд, иваз мекунад.

Аммо батареяҳо на танҳо барои як соҳиби хона ивазкунандаи бозӣ хоҳанд буд; корхонахои калон ва муассисахои коммуналй низ ба насби аккумуляторхои хачми саноатии худ шуруъ мекунанд. Дар асл, онҳо 90 фоизи тамоми насби батареяро ташкил медиҳанд. Сабаби истифодаи батареяҳо асосан бо соҳибони миёнаи хона якхела аст: он ба онҳо имкон медиҳад, ки энергияро аз манбаъҳои барқароршаванда ба монанди офтоб, шамол ва обанбор ҷамъоварӣ кунанд ва сипас ин энергияро дар давоми шом раҳо кунанд ва эътимоднокии шабакаи энергетикиро дар ин раванд беҳтар созанд.

Дар ин чо мо ба порчаи сейуми революцияи энергетикиамон мерасем.

Афзоиши Интернети энергетикӣ

Ин далел вуҷуд дорад, ки мухолифони энергияи барқароршаванда, ки мегӯянд, ки азбаски энергияи барқароршаванда (хусусан офтобӣ) наметавонанд 24/7 энергия тавлид кунанд, ба онҳо сармоягузории миқёси калон бовар кардан мумкин нест. Аз ин рӯ, мо ба манбаъҳои анъанавии энергетикӣ, аз қабили ангишт, газ ё ҳастаӣ ниёз дорем, то вақте ки офтоб нурпошӣ кунад.

Аммо он чизе, ки худи ҳамон коршиносон ва сиёсатмадорон ёдовар намешаванд, ин аст, ки нерӯгоҳҳои ангишт, газ ё атомӣ ҳама вақт бо сабаби вайрон кардани қисмҳо ё таъмири нақшавӣ қатъ мешаванд. Аммо вақте ки онҳо ин корро мекунанд, онҳо ҳатман чароғҳои шаҳрҳои хидматрасониро хомӯш намекунанд. Мо чизе дорем, ки сети энергетикии миллй ном дорад. Агар як нерӯгоҳ аз кор монад, нерӯи нерӯгоҳи ҳамсоя якбора сустиро бардошта, эҳтиёҷоти нерӯи барқи шаҳрро қонеъ мекунад.

Бо баъзе навсозии ночиз, ҳамон шабака он чизест, ки нерӯгоҳҳои барқароршаванда истифода хоҳанд кард, то вақте ки офтоб наметобад ё шамол дар як минтақа навазид, талафоти нерӯи барқро метавон аз дигар минтақаҳое ҷуброн кард, ки манобеъи барқароршаванда нерӯи барқ тавлид мекунанд. Ва бо истифода аз батареяҳои андозаи саноатӣ, ки дар боло зикр шуд, мо метавонем миқдори зиёди энергияи барқароршавандаро дар давоми рӯз барои бегоҳ озод нигоҳ дорем. Ин ду нукта маънои онро дорад, ки шамол ва офтоб метавонад миқдори боэътимоди нерӯи барқро дар баробари манбаъҳои анъанавии энергия таъмин кунанд.

Ин шабакаи нави савдои миқёси дохилӣ ва саноатии энергияи барқароршаванда "интернети энергетикӣ"-и оянда - системаи динамикӣ ва худтанзимкуниро ташкил хоҳад дод, ки (ба монанди худи Интернет) аз аксари офатҳои табиӣ ва ҳамлаҳои террористӣ эмин аст, дар ҳоле ки назорат нест. аз тарафи ягон монополия.

Дар охири рӯз, нерӯи таҷдидшаванда ба амал меояд, аммо ин маънои онро надорад, ки манфиатҳои ғаразнок бидуни мубориза поён намераванд.

Офтоб хӯроки нисфирӯзии коммуналиро мехӯрад

Аҷиб аст, ки ҳатто агар сӯзондани ангишт барои нерӯи барқ ройгон бошад (ки ин асосан дар Австралия, яке аз бузургтарин содиркунандагони ангишт дар ҷаҳон аст), барои нигоҳдорӣ ва истифодабарии нерӯгоҳи барқӣ пул лозим аст ва сипас нерӯи барқро ба масофаи садҳо мил интиқол медиҳад. хатхои электр барои ба хонаатон расидан. Ҳамаи ин инфрасохтор як қисми зиёди ҳисоби қувваи барқи шуморо ташкил медиҳад. Ва аз ин рӯ, бисёре аз Квинслендҳо, ки шумо дар боло хондаед, интихоб карданд, ки ин хароҷотро тавассути тавлиди нерӯи барқи худ дар хона канорагирӣ кунанд -ин танҳо варианти арзонтар аст.

Азбаски ин бартарии арзиши офтобӣ дар минтақаҳои наздишаҳрӣ ва шаҳрӣ дар саросари ҷаҳон суръат мегирад, шумораи бештари одамон қисман ё пурра аз шабакаҳои энергетикии маҳаллии худ даст мекашанд. Ин маънои онро дорад, ки хароҷоти нигоҳдории инфрасохтори мавҷудаи коммуналӣ аз ҷониби шумораи ками одамон ба ӯҳда гирифта мешавад, эҳтимолан боло бурдани хароҷоти ҳармоҳаи нерӯи барқ ва эҷоди як ҳавасмандии боз ҳам бештари молиявӣ барои "дастгирандагони дер офтоб" барои сармоягузорӣ дар ниҳоят ба нерӯи офтоб. Ин спирали марги оянда аст, ки ширкатҳои коммуналиро шабона нигоҳ медорад.

Бо тамошои ин қатори боркаш, баъзе аз ширкатҳои қафомондаи коммуналӣ тасмим гирифтанд, ки бо ин тамоюл то охири хунин мубориза баранд. Онҳо лобби карданд, ки сиёсати "ченакҳои холис" -ро тағир ё қатъ кунанд, ки ба соҳибони хона имкон медиҳанд, ки энергияи офтобии изофиро дубора ба шабака фурӯшанд. Дигарон барои ҷалби қонунгузорон кор мекунанд хакки иловагиро барои установкахои офтобй тасдик кунанд, дар ҳоле ки дигарон кор мекунанд ях кардан ё кам кардани талабот ба энергияи барқароршаванда ва самаранок барои вохӯрдани онҳо қонунгузорӣ шудааст.

Асосан, ширкатҳои коммуналӣ кӯшиш мекунанд, ки ҳукуматҳоро барои субсидияҳои фаъолияти худ водор созанд ва дар баъзе ҳолатҳо монополияҳои худро дар шабакаҳои энергетикии маҳаллӣ қонунӣ кунанд. Ин бешубҳа капитализм нест. Ва ҳукуматҳо набояд дар кори муҳофизати соҳаҳо аз технологияҳои нави вайронкунанда ва олӣ (яъне энергияи офтобӣ ва дигар манобеъи барқароршаванда), ки потенсиали иваз кардани онҳоро доранд (ва барои оғозёбӣ ба аҳолӣ фоида).

Аммо дар ҳоле, ки маблағҳои бузурги лобби барои суст кардани пешрафти энергияи офтобӣ ва дигар манбаъҳои барқароршаванда сарф мешаванд, тамоюлҳои дарозмуддат муайян карда мешаванд: энергияи офтобӣ ва барқароршаванда барои хӯрдани хӯроки нисфирӯзии хадамоти коммуналӣ. Аз ин чост, ки корхонахои пеш-кадамони коммуналй рохи дигарро пеш мегиранд.

Хидматрасониҳои ҷаҳонии кӯҳна ба пешбурди тартиботи нави энергетикии ҷаҳонӣ мусоидат мекунанд

Дар ҳоле ки гумон аст, ки аксари одамон аз шабака пурра ҷудо шаванд - кӣ медонад, вақте ки писари ояндаи шумо дар ҳолати мастӣ Тесла-и шуморо ба батареяи хона дар гаражатон меронад, чӣ мешавад - аксарияти одамон бо гузашти даҳсола аз шабакаҳои энергетикии маҳаллӣ камтар ва камтар истифода мебаранд. .

Бо навиштаҷоти девор, чанд корхонаи коммуналӣ тасмим гирифтанд, ки дар оянда дар шабакаи энергияи барқароршаванда ва тақсимшаванда пешсаф шаванд. Масалан, як қатор ширкатҳои аврупоӣ як қисми фоидаи ҷории худро ба инфрасохтори нави энергияи барқароршаванда, аз қабили офтоб, шамол ва обхезӣ сармоягузорӣ мекунанд. Ин муассисаҳои коммуналӣ аллакай аз сармоягузории худ баҳра бурданд. Нерӯҳои барқароршавандаи тақсимшуда барои коҳиш додани шиддати шабакаҳои барқ дар рӯзҳои гарми тобистон, вақте ки талабот зиёд буд, кӯмак карданд. Манбаъҳои барқароршаванда инчунин эҳтиёҷоти ширкатҳои коммуналиро барои сармоягузорӣ ба нерӯгоҳҳои мутамаркази нав ва гаронарзиш ва хатҳои интиқоли барқ коҳиш медиҳанд.

Дигар ширкатҳои коммуналӣ барои гузаштан аз провайдерҳои барқ ба провайдерҳои хидматрасонии энергетикӣ боз ҳам дуртар меҷӯянд. SolarCity, як стартап, ки системаҳои энергияи офтобиро тарҳрезӣ, маблағгузорӣ ва насб мекунад, ба кор шурӯъ кард. ба модели хидматрасонӣ гузаред ки дар он чо аккумуляторхои хонагии одамонро доранд, нигох медоранд ва кор мекунанд.

Дар ин система, муштариён ҳар моҳ барои насб кардани панелҳои офтобӣ ва батареяи хонагӣ дар хонаашон пардохт мекунанд, ки эҳтимолан ба шабакаи энергетикии ҷомеаи гипермаҳаллӣ (микрогридҳо) пайваст карда шаванд ва сипас энергияи хонаашон аз ҷониби хидматрасонӣ идора карда шавад. Мизоҷон танҳо барои энергияи истифодаашон пардохт хоҳанд кард ва корбарони хоксори нерӯи барқ кишфи ҳисобҳои барқро мебинанд. Онҳо ҳатто метавонанд бо истифода аз нерӯи изофии хонаҳои худ барои нерӯи барқ ҳамсояҳои бештар аз нерӯи барқ гуруснаашон фоида ба даст оранд.

Энергияи қариб ройгон, бемаҳдуд ва пок чӣ маъно дорад

То соли 2050, аксари кишварҳои ҷаҳон бояд шабакаҳои кӯҳнашудаи энергетикӣ ва нерӯгоҳҳои барқи худро комилан иваз кунанд. Иваз кардани ин инфрасохтор бо манбаъҳои арзонтар, тозатар ва энергия, ки барқароршавандаи барқароршаванда танҳо маънои молиявӣ дорад. Ҳатто агар иваз кардани ин инфрасохтор бо энергияи барқароршаванда арзиши он бо иваз кардани он бо манобеъи анъанавии нерӯ баробар бошад ҳам, манбаъҳои барқароршаванда ғолиб меоянд. Дар бораи он фикр кунед: бар хилофи манбаъҳои анъанавии мутамаркази нерӯи барқ, энергияи барқароршавандаи тақсимшуда ҳамон бағоҷи манфиро ба мисли таҳдидҳои амнияти миллӣ аз ҳамлаҳои террористӣ, истифодаи сӯзишвории ифлос, хароҷоти баланди молиявӣ, таъсири манфии иқлим ва саломатӣ ва осебпазирӣ ба миқёси васеъ намебардорад. хомӯшӣ

Сармоягузорӣ ба самаранокии энергия ва энергияи барқароршаванда метавонад ҷаҳони саноатиро аз ангишт ва нафт хориҷ кунад, ҳукуматҳо триллионҳо долларро сарфа кунад, иқтисодро тавассути ҷойҳои нави корӣ дар насби шабакаҳои барқароршаванда ва оқил афзоиш диҳад ва партобҳои карбонро тақрибан 80 фоиз коҳиш диҳад.

Вақте ки мо ба ин давраи нави энергетикӣ меравем, мо бояд саволе диҳем: Ҷаҳоне, ки энергияи номаҳдуд дорад, воқеан чӣ гуна аст? Он ба иқтисодиёти мо чӣ гуна таъсир мерасонад? Маданияти мо? Тарзи зиндагии мо? Ҷавоб ин аст: бештар аз он ки шумо фикр мекунед.

Мо мефаҳмем, ки ин ҷаҳони нав дар охири силсилаи ояндаи энергетикии худ чӣ гуна хоҳад буд, аммо аввал, мо бояд шаклҳои дигари энергияи барқароршаванда ва барқарорнашавандаро зикр кунем, ки метавонанд ояндаи моро таъмин кунанд. Оянда: Манбаъҳои барқароршаванда ба муқобили Ториум ва Фьюжн Энергетика: Ояндаи Энергия P5.