U futuru di l'energia rinnuvevuli

Solar

A cunversione di a luce di u sole à l'energia elettrica si faci in duie manere: fotovoltaica solare (PV) o cuncentrazione di energia solare-termica (CSP). U metudu più cumuni, u solar PV, raccoglie a luce di u sole cù pannelli solari, a cunvertisce in energia elettrica è a almacena in batterie per una varietà di usi.

A causa di a diminuzione di i prezzi di i materiali è di l'avanzamenti in i prucessi di stallazione, u costu di l'energia solare hè cascatu di quasi 90% in l'ultima decada, facendu più accessibile è costuali. è pannelli solari più flessibili, putenti è efficaci chì ponu generà elettricità ancu durante i periodi di poca luce di u sole.

A generazione di l'energia solare si basa nantu à i sistemi di almacenamentu di l'energia (ESS) per una distribuzione coherente, cusì chì a capacità di generazione aumenta, i sistemi di almacenamentu devenu mantene u ritmu. Per esempiu, a tecnulugia di a bateria di flussu hè stata migliurata per sustene l'almacenamiento d'energia à scala di griglia. Una forma low-cost, affidabile è scalabile di ESS, e batterie di flussu ponu cuntene centinaie di megawatt-ore d'electricità cù una sola carica. Questu permette à e utilità di almacenà l'energia à longu andà per periodi di bassa o micca produzzione, aiutendu à gestisce a carica è creà una rete elettrica stabile è resistente.

L'estensione di e capacità ESS diventa sempre più impurtantedecarbonizazionesforzi è un futuru di energia pulita cum'è a capacità di energia rinnuvevule si espande. Sicondu l'Agenzia Internaziunale di l'Energia (IEA), solu in u 2023, l'energia rinnuvevule hà aumentatu a so capacità globale di 50%, cù u solar PV chì custituiscenu trè quarti di quella capacità. È in u periodu trà u 2023 à u 2028, a capacità di l'electricità rinnuvevule hè prevista di cresce di 7,300 gigawatt cù u solar PV è l'usu di u ventu in terra chì si prevede almenu duppià sopra i livelli attuali in India, Brasile, Europa è i Stati Uniti finu à u 2028.2

Ventu

L'omu anu utilizatu l'energia di u ventu per generà energia meccanica è elettrica per generazioni. Cum'è una fonte d'energia pulita, sustenibile è costu-efficace, l'energia eolica offre un immensu potenziale per aumentà a transizione energetica rinnuvevule in u globu cù un impattu minimu à l'ecosistemi. Basatu nantu à a previsione di l'IEA, a generazione di l'electricità eolica hè prevista di più di duppià à 350 gigawatts (GW) per u 20283 cù u mercatu di l'energia rinnuvevule in Cina chì cresce di 66% solu in 2023.4

I turbine eoliche anu evolutu da a piccula scala, cum'è i mulini di ventu per l'usu domesticu, à a scala di utilità per i parchi venti. Ma alcuni di i sviluppi più eccitanti in a tecnulugia eolica sò in a generazione di energia eolica offshore, cù parechji prughjetti eolichi offshore chì naviganu in acque più profonde. Parchi eolici à grande scala sò sviluppati per sfruttà i venti offshore più forti per duppià potenzialmente a capacità di energia eolica offshore. In settembre di u 2022, a Casa Bianca hà annunziatu i piani di implementà 30 GW di energia eolica in mare flottante per u 2030. Questa iniziativa hè prevista per furnisce 10 milioni di più case cù energia pulita, aiutà à sminuì i costi di l'energia, sustene l'impieghi di energia pulita è riduce ancu a dipendenza di u paese. nantu à i carburanti fossili.5

Siccomu più energia pulita hè integrata in e reti elettriche, a previsione di a produzzione di energia rinnuvevule diventa cruciale per gestisce un fornimentu elettricu stabile è resistente.Previsione di e rinnovabilihè una suluzione custruitaAI, sensori,machine learning,dati geospaziali, analitiche avanzate, i migliori dati climatichi di a classe è più per generà previsioni precise è coerenti per risorse energetiche rinnovabili variabili cum'è u ventu. Previsioni più precise aiutanu l'operatori à integrà più tecnulugia di l'energia rinnuvevule in a rete elettrica. Migliuranu a so efficienza è a so affidabilità prughjettendu megliu quandu rampa a produzzione in crescita o in diminuzione, riducendu i costi operativi. Per esempiu, Omega Energiaaumentà l'utilizazione di e rinnovabili per migliurà a precisione di a previsione-15% per u ventu è 30% per u sole. Queste migliure aiutanu à rinfurzà l'efficienza di mantenimentu è à minimizzà i costi operativi.

Hydropower

I sistemi di energia idroelettrica utilizanu u muvimentu di l'acqua, cumpresu u flussu di u fiumu è u flussu, l'energia marina è di marea, i serbatoi è diga per spin turbine per generà elettricità. Sicondu l'IEA, l'idro restarà u più grande fornitore di energia pulita finu à u 2030 cù e tecnulugia novi eccitanti à l'orizzonte.6

Per esempiu, l'idraulica à piccula scala usa mini-è micro-reti per furnisce l'energia rinnuvevule à e zone rurale è e zone induve l'infrastruttura più grande (cum'è e dighe) ùn pò micca esse fattibili. Utilizendu una pompa, una turbina o una rota d'acqua per cunvertisce u flussu naturali di picculi fiumi è fiumi in elettricità, l'idroelettrica à piccula scala furnisce una fonte d'energia sustenibile cù un impattu minimu à l'ecosistemi lucali. In parechji casi, e cumunità ponu cunnette in una rete centralizzata è vende torna l'excedente di putenza prodotta.

In u 2021, u Laboratoriu Naziunale di Energie Rinnovabile (NREL) hà piazzatu trè turbine fatte di un novu materiale compositu termoplasticu chì hè menu corrodible è più riciclabile cà i materiali tradiziunali in u fiume East di New York City. I turbine novi generanu a listessa quantità di energia in u stessu tempu cum'è i so predecessori, ma senza danni strutturali discernibile. 7 A prova di cundizione estrema hè sempre necessaria, ma stu materiale riciclabile à pocu costu hà u putenziale di rivoluzionarà u mercatu di l'energia idroelettrica se aduttatu per un usu generalizatu.

Geotermale

I centrali geotermali (grande) è e pompe di calore geotermali (GHP) (piccola scala) cunverte u calore da l'internu di a Terra in elettricità cù vapore o idrocarburi. L'energia geotermica era una volta dipendente da u locu, chì necessitava l'accessu à i serbatoi geotermali in fondu sottu a crosta terrestre. L'ultime ricerche aiutanu à fà a geotermia più agnostica di u locu.

I sistemi geotermali rinfurzati (EGS) portanu l'acqua necessaria da sottu à a superficia di a Terra à induve ùn hè micca, permettendu a produzzione di energia geotermica in lochi intornu à u globu induve ùn era micca pussibule. È cum'è a tecnulugia ESG evoluzione, sfruttendu l'inesauribile fornitura di calore di a Terra hà u putenziale di furnisce quantità illimitate di energia pulita è di prezzu per tutti.

Biomassa

A bioenergia hè generata da a biomassa chì hè custituita da materiale urganicu cum'è e piante è l'alga. Ancu se a biomassa hè spessu disputata cum'è veramente rinnuvevule, a bioenergia d'oghje hè una fonte d'energia quasi zero emissioni.

I sviluppi in i biocarburanti cumpresi u biodiesel è u bioetanol sò particularmente eccitanti. I ricercatori in Australia esploranu a cunversione di materiale urganicu in carburanti per l'aviazione sustenibili (SAF). Questu puderia aiutà à riduce l'emissioni di carbone di jet fuel finu à 80%. 8 In i Stati Uniti, l'Uffiziu di Tecnologie Bioenergetiche (BETO) di u Dipartimentu di l'Energia di i Stati Uniti (DOE) hè sviluppatu tecnulugia per aiutà à riduce i costi è l'impatti ambientali di a produzzione di bioenergia è di bioproduttu mentre migliurà a so produzzione. qualità.9

Tecnulugia per sustene u futuru di l'energia rinnuvevuli

Una ecunumia d'energia pulita si basa in fonti d'energia rinnuvevuli chì sò vulnerabili à i fatturi ambientali è cum'è più sò incorporati in e reti elettriche, a tecnulugia per aiutà à gestisce questi risichi hè cruciale. IBM Environmental Intelligence pò aiutà l'urganisazioni à rinfurzà a resilienza è a sustenibilità anticipendu e disrupzioni potenziali è riducendu in modu proattivu u risicu in l'operazioni è e catene di fornitura estese.

1 I combustibili fossili "diventanu obsoleti" mentre i prezzi di i pannelli solari crollanu(ligame reside fora di ibm.com), The Independent, 27 settembre 2023.

2 L'espansione massiccia di l'energia rinnuvevule apre a porta à ghjunghje l'obiettivu di triplicazione globale stabilitu à COP28(ligame reside fora di ibm.com), Agenzia Internaziunale di l'Energia, 11 ghjennaghju 2024.

3Ventu(ligame reside fora di ibm.com), Agenzia Internaziunale di l'Energia, 11 Lugliu 2023.

4Renewables-Electricità(ligame reside fora di ibm.com), Agenzia Internaziunale di l'Energia, ghjennaghju 2024.

5Nove azioni per espansione l'energia eolica offshore di i Stati Uniti(ligame reside fora di ibm.com), A Casa Bianca, 15 settembre 2022.

6Idroelectricità(ligame reside fora di ibm.com), Agenzia Internaziunale di l'Energia, 11 Lugliu 2023.

710 Realizzazioni Significative di Energia di l'Acqua Da 2021(ligame reside fora di ibm.com), Laboratoriu Naziunale di Energie Rinnovabili, 18 ghjennaghju 2022.

8 Per alimentà un futuru custruitu per a vita(ligame risiede fora di ibm.com), Jet Zero Australia, accessu l'11 di ghjennaghju 2024.

9Risorse di carbone rinnuvevuli(ligame reside fora di ibm.com), Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, accessed 28 December 2023.