De takomst fan duorsume enerzjy

Solar

It konvertearjen fan sinneljocht yn elektryske enerzjy bart op twa manieren - sinnefotovoltaïka (PV) of konsintrearjen fan sinnetermyske enerzjy (CSP). De meast foarkommende metoade, sinne-PV, sammelt sinneljocht mei sinnepanielen, konvertearret it yn elektryske enerzjy en bewarret it yn batterijen foar in ferskaat oan gebrûk.

Troch ôfnimmende materiaalprizen en foarútgong yn ynstallaasjeprosessen binne de kosten fan sinne-enerzjy yn 'e ôfrûne tsien jier hast 90% sakke, wat it tagonkliker en rendabeler makket. en fleksibeler, krêftige en effisjinte sinnepanielen dy't elektrisiteit sels yn perioaden fan leech sinneljocht kinne generearje.

Opwekking fan sinne-enerzjy fertrout op enerzjyopslachsystemen (ESS) foar konsekwinte distribúsje - sa as generaasjekapasiteit ferheget, moatte opslachsystemen tempo hâlde. Bygelyks, technology foar streambatterijen wurdt ferbettere om enerzjyopslach op rasterskaal te stypjen. In lege kosten, betroubere en skalberbere foarm fan ESS, flow-batterijen kinne hûnderten megawatt oeren elektrisiteit hâlde op ien lading. Dit stelt nutsbedriuwen yn steat om enerzjy op lange termyn op te slaan foar perioaden fan leech- as net-produksje, en helpt by it behearen fan de lading en it meitsjen fan in stabyl en fearkrêftich enerzjynet.

It útwreidzjen fan ESS-mooglikheden wurdt hieltyd wichtiger foardekarbonisaasjeynspannings en in skjinne enerzjy takomst as duorsume macht kapasiteit wreidet. Neffens it International Energy Agency (IEA), allinich yn 2023 fergrutte duorsume enerzjy har wrâldwide kapasiteit mei 50%, mei sinne-PV dy't trijekwart fan dy kapasiteit útmakket. En yn 'e perioade tusken 2023 en 2028, wurdt ferwachte dat duorsume elektrisiteitskapasiteit sil groeie mei 7,300 gigawatt mei sinne PV en wyngebrûk op lân, ferwachte teminsten ferdûbelje oer hjoeddeistige nivo's yn Yndia, Brazylje, Jeropa en de FS troch 2028.2

Wyn

Minsken hawwe wynenerzjy brûkt om meganyske en elektryske enerzjy te generearjen foar generaasjes. As in skjinne, duorsume en kosten-effektive boarne fan macht, wynenerzjy biedt enoarm potinsjeel te fergrutsjen de oergong fan duorsume enerzjy oer de hiele wrâld mei minimale ynfloed op ekosystemen. Op grûn fan 'e IEA-prognose wurdt ferwachte dat wynenerzjyproduksje mear dan ferdûbelje sil oant 350 gigawatt (GW) yn 20283 mei de merk foar duorsume enerzjy fan Sina yn 2023 allinich mei 66% tanimmend.4

Wynturbines binne evoluearre fan lytsskalich, lykas wynmûnen foar húshâldlik gebrûk, nei nutskaal foar wynmûneparken. Mar guon fan 'e meast spannende ûntjouwings yn wyntechnology binne yn offshore wynenerzjygeneraasje, mei in protte offshore wynprojekten dy't navigearje yn djipper wetters. Grutskalige wynmûneparken wurde ûntwikkele om sterkere offshorewynen te benutten om mooglik de kapasiteit fan offshore wynenerzjy te ferdûbeljen. Yn septimber 2022 kundige it Wite Hûs plannen oan om 30 GW oan driuwende wynenerzjy op see yn te setten yn 2030. Dit inisjatyf is ynsteld om 10 miljoen mear huzen te foarsjen fan skjinne enerzjy, help te ferleegjen fan enerzjykosten, stypje skjinne enerzjybanen en fierder ferminderjen fan it fertrouwen fan it lân op fossile brânstoffen.5

Om't mear skjinne enerzjy wurdt yntegrearre yn stroomnetten, wurdt it prognostearjen fan duorsume enerzjyproduksje krúsjaal foar it behearen fan in stabile, fersterke elektryske levering.Renewables forecastingis in oplossing boud opAI, sensors,masine learen,geospatiale gegevens, avansearre analytyk, bêste-yn-klasse waargegevens en mear om krekte, konsekwinte prognosen te generearjen foar fariabele duorsume enerzjyboarnen lykas wyn. Mear krekte prognosen helpe operators om mear technologyen foar duorsume enerzjy te yntegrearjen yn it elektrisiteitsnet. Se ferbetterje har effisjinsje en betrouberens troch better te projektearjen wannear't de produksje omheech of omleech moat wurde, wêrtroch bedriuwskosten ferminderje. Bygelyks, Omega Energiaferhege gebrûk fan duorsume enerzjy troch it ferbetterjen fan de krektens fan prognosen-15% foar wyn en 30% foar sinne. Dizze ferbetteringen holpen de effisjinsje fan ûnderhâld te ferbetterjen en bedriuwskosten te minimalisearjen.

Wetterkrêft

Hydropower-enerzjysystemen brûke wetterbeweging ynklusyf rivier- en streamstream, marine- en getijdenerzjy, reservoirs en dammen om turbines te spinnen om elektrisiteit te generearjen. Neffens it IEA sil hydro de grutste leveransier fan skjinne enerzjy bliuwe oant 2030 mei spannende nije technologyen op 'e hoarizon.6

Bygelyks, lytsskalige hydro brûkt mini- en mikro-grids om duorsume enerzjy te leverjen oan plattelânsgebieten en gebieten wêr't gruttere ynfrastruktuer (lykas dammen) miskien net mooglik is. Mei in pomp, turbine of wetterrad om de natuerlike stream fan lytse rivieren en streamen yn elektrisiteit te feroarjen, leveret lytsskalige hydro in duorsume enerzjyboarne mei minimale ynfloed op lokale ekosystemen. Yn in protte gefallen kinne mienskippen ferbining meitsje mei in sintralisearre net en ferkeapje oertollige enerzjy produsearre werom.

Yn 2021 pleatste it National Renewable Energy Laboratory (NREL) trije turbines makke fan in nij thermoplastysk gearstald materiaal dat minder korroderber en recycleber is dan tradisjonele materialen yn 'e East River fan New York City. De nije turbines produsearren deselde hoemannichte enerzjy yn deselde tiid as harren foargongers, mar sûnder te waarnimmen strukturele skea.7 Ekstreem betingst testen is noch altyd nedich, mar dit lege kosten, recyclable materiaal hat it potinsjeel om revolúsjonearje de wetterkrêft merk as oannommen foar wiidferspraat gebrûk.

Ierdwaarmte

Ierdwaarmtesintrales (grutskaal) en ierdwaarmtepompen (GHP's) (lytsskalige) konvertearje waarmte út it binnenlân fan 'e ierde yn elektrisiteit mei stoom of koalwetterstof. Ierdwaarmte enerzjy wie eartiids ôfhinklik fan lokaasje - wêrtroch tagong ta ierdwaarmyske reservoirs djip ûnder de ierdkoarste nedich wie. It lêste ûndersyk helpt om ierdwaarmte lokaasjeagnostysker te meitsjen.

Ferbettere geothermyske systemen (EGS) bringe it nedige wetter fan ûnder it ierdoerflak nei wêr't it net is, wêrtroch ierdwaarmyske enerzjyproduksje mooglik is op plakken om 'e wrâld wêr't it earder net mooglik wie. En as ESG-technology evoluearret, hat it oanboarjen op 'e ûnútputlike oanbod fan waarmte fan' e ierde it potensjeel om unbeheinde hoemannichten skjinne, lege kosten enerzjy foar allegear te leverjen.

Biomassa

Bio-enerzjy wurdt opwekt út biomassa dy't bestiet út organysk materiaal lykas planten en algen. Hoewol biomassa wurdt faak betwiste as wirklik duorsume, is de hjoeddeiske bioenerzjy in hast nul-emisje boarne fan enerzjy.

Untjouwingen yn biobrânstoffen ynklusyf biodiesel en bioethanol binne benammen spannend. Undersikers yn Austraalje ferkenne it konvertearjen fan organysk materiaal yn duorsume loftfeartbrânstoffen (SAF). Dit kin helpe om koalstofútstjit fan jetbrânstof te ferminderjen mei maksimaal 80%. kwaliteit.9

Technology om de takomst fan duorsume enerzjy te stypjen

In skjinne enerzjyekonomy fertrout op duorsume enerzjyboarnen dy't kwetsber binne foar omjouwingsfaktoaren en om't mear wurde opnaam yn stroomnetten, is technology om te helpen by it behearjen fan dy risiko's krúsjaal. IBM Environmental Intelligence kin organisaasjes helpe om fearkrêft en duorsumens te stimulearjen troch te antisipearjen op potinsjele fersteuringen en proaktyf risiko te ferminderjen troch operaasjes en útwreide leveringsketens.

1 Fossile brânstoffen 'wurdt ferâldere' as sinnepanielprizen sakje(link resides outside ibm.com), The Independent, 27 septimber 2023.

2 Massive útwreiding fan duorsume enerzjy iepenet de doar nei it berikken fan wrâldwide trijefâldige doel ynsteld op COP28(link resides outside ibm.com), International Energy Agency, 11 jannewaris 2024.

3Wyn(link resides outside ibm.com), International Energy Agency, 11 july 2023.

4Renewables-Elektrisiteit(link resides outside ibm.com), International Energy Agency, jannewaris 2024.

5Nije aksjes om US Offshore Wind Energy út te wreidzjen(link resides outside ibm.com), It Wite Hûs, 15 septimber 2022.

6Hydroelectricity(link resides outside of ibm.com), International Energy Agency, 11 july 2023.

710 Wichtige prestaasjes foar wetterkrêft fan 2021(link resides outside ibm.com), National Renewable Energy Laboratory, 18 jannewaris 2022.

8 Om macht in takomst boud foar it libben(link resides outside ibm.com), Jet Zero Australia, tagong 11 jannewaris 2024.

9Duorsume Carbon Resources(link resides outside ibm.com), Office of Energy Efficiency and Renewable Energy, tagong 28 desimber 2023.