Megújuló energiaA Föld természeti erőforrásaiból előállított energia, azokból, amelyek gyorsabban pótolhatók, mint amennyit elfogyasztanak. Gyakori példák a napenergia, a vízenergia és a szélenergia. Az ezekre a megújuló energiaforrásokra való átállás kulcsfontosságú az ellene való küzdelembenklímaváltozás.
Napjainkban számos ösztönző és támogatás segít abban, hogy a vállalatok könnyebben támaszkodjanak a megújuló erőforrásokra, mint stabil energiaforrásra az éghajlati válság enyhítésében. A tiszta energia következő generációjához azonban nem csupán ösztönzésre van szükség, hanem innovatív technológiára van szüksége az energiahatékonyság és az energiatermelés javításához, hogy segítse a világotnettó nullakibocsátások.
Nap
A napfény elektromos energiává alakítása kétféleképpen történik: napelemes fotovoltaikus (PV) vagy koncentrált napenergia-termikus energia (CSP). A legelterjedtebb módszer, a napelemes napelem, napelemekkel gyűjti össze a napfényt, elektromos energiává alakítja, és akkumulátorokban tárolja különféle felhasználási célokra.
A csökkenő anyagárak és a telepítési folyamatok előrehaladása miatt a napenergia költsége csaknem 90%-kal esett vissza az elmúlt évtizedben, így elérhetőbbé és költséghatékonyabbá vált.1 Ezt tovább táplálja a napelemes technológia következő generációja, amely könnyebben termel. valamint rugalmasabb, erősebb és hatékonyabb napelemek, amelyek még alacsony napfényes időszakokban is képesek áramot termelni.
A napenergia-termelés energiatároló rendszerekre (ESS) támaszkodik a következetes elosztás érdekében – így a termelési kapacitás növekedésével a tárolórendszereknek lépést kell tartaniuk. Például az áramlási akkumulátor-technológiát fejlesztik, hogy támogassa a hálózati léptékű energiatárolást. Az ESS alacsony költségű, megbízható és méretezhető formája, az áramlási akkumulátorok több száz megawattóra áramot képesek tárolni egyetlen töltéssel. Ez lehetővé teszi a közművek számára, hogy hosszú távon tárolják az energiát alacsony termelési vagy nem termelési időszakokra, segítve a terhelés kezelését és egy stabil és rugalmas elektromos hálózat létrehozását.
Az ESS képességeinek bővítése egyre fontosabbá válikdekarbonizációerőfeszítéseket és a tiszta energia jövőjét a megújuló energia kapacitásának bővülésével. A Nemzetközi Energiaügynökség (IEA) szerint csak 2023-ban a megújuló energia 50%-kal növelte globális kapacitását, a napelemes napelemek a kapacitás háromnegyedét teszik ki. A 2023 és 2028 közötti időszakban pedig a megújuló villamosenergia-kapacitás várhatóan 7300 gigawattal növekszik, miközben a napelemes napelem és a szárazföldi szélenergia felhasználása 2028-ig legalább megkétszereződik a jelenlegi szinthez képest Indiában, Brazíliában, Európában és az Egyesült Államokban.2
Szél
Az emberek generációk óta használják a szélenergiát mechanikai és elektromos energia előállítására. Tiszta, fenntartható és költséghatékony energiaforrásként a szélenergia óriási lehetőségeket kínál a megújuló energiára való átállás fokozására szerte a világon, minimális hatással az ökoszisztémákra. Az IEA előrejelzése alapján a szélenergia-termelés 2028-ra várhatóan több mint kétszeresére, 350 gigawattra (GW) nő, miközben a kínai megújulóenergia-piac csak 2023-ban 66%-kal nő.4
A szélturbinák a kisméretű, például a háztartási szélmalmoktól a szélerőművek közüzemi méretűvé fejlődtek. A széltechnológia legizgalmasabb fejlesztései azonban a tengeri szélenergia-termelés terén mutatkoznak meg, és sok tengeri szélenergia-projekt mélyebb vizekre navigál. Nagyszabású szélerőműparkokat fejlesztenek ki az erősebb tengeri szél hasznosítására, hogy potenciálisan megduplázzák a tengeri szélenergia kapacitását. 2022 szeptemberében a Fehér Ház bejelentette, hogy 2030-ig 30 GW úszó tengeri szélenergia telepítését tervezi. Ez a kezdeményezés további 10 millió otthont biztosít tiszta energiával, segít csökkenteni az energiaköltségeket, támogatja a tiszta energiával kapcsolatos munkahelyeket és tovább csökkenti az ország függőségét. a fosszilis tüzelőanyagokon.5
Ahogy egyre több tiszta energia kerül beépítésre az elektromos hálózatokba, a megújuló energiatermelés előrejelzése kulcsfontosságúvá válik a stabil, rugalmas elektromos ellátás kezeléséhez.Megújuló energia előrejelzésráépült megoldásAI, érzékelők,gépi tanulás,térinformatikai adatok, fejlett analitika, kategóriájában legjobb időjárási adatok és még sok más, hogy pontos, következetes előrejelzéseket készíthessenek a változó megújuló energiaforrásokról, például a szélről. A pontosabb előrejelzések segítik az üzemeltetőket abban, hogy több megújuló energiatechnológiát integráljanak a villamosenergia-hálózatba. Javítják a hatékonyságot és a megbízhatóságot azáltal, hogy jobban előre jelzik, mikor kell a termelést növelni vagy leállítani, így csökkentve a működési költségeket. Például az Omega Energiaaz előrejelzési pontosság javításával növelte a megújuló energia felhasználását– 15% a szél és 30% a napenergia. Ezek a fejlesztések hozzájárultak a karbantartási hatékonyság növeléséhez és a működési költségek minimalizálásához.
Vízenergia
A vízenergia-rendszerek a víz mozgását, beleértve a folyók és patakok áramlását, a tengeri és árapály-energiát, a tározókat és a gátakat használják turbinák megforgatására elektromos áram előállítására. Az IEA szerint a vízipar 2030-ig is a legnagyobb tiszta energiaszolgáltató marad, izgalmas új technológiákkal a láthatáron.6
Például a kis vízerőművek mini- és mikrohálózatokat használnak, hogy megújuló energiát biztosítsanak a vidéki területeken és olyan területeken, ahol nagyobb infrastruktúra (például gátak) esetleg nem kivitelezhető. Szivattyúval, turbinával vagy vízikerékkel a kis folyók és patakok természetes áramlását elektromos árammá alakítva a kis vízierő fenntartható energiaforrást biztosít, minimális hatással a helyi ökoszisztémákra. Sok esetben a közösségek csatlakozhatnak egy központi hálózathoz, és visszaadhatják a megtermelt többletenergiát.
2021-ben a Nemzeti Megújuló Energia Laboratórium (NREL) három olyan új, hőre lágyuló kompozit anyagból készült turbinát helyezett el, amely a hagyományos anyagoknál kevésbé korrodálódó és jobban újrahasznosítható a New York-i East Riverben. Az új turbinák ugyanannyi energiát termeltek ugyanannyi idő alatt, mint elődeik, de észrevehető szerkezeti károsodás nélkül.7 Az extrém állapotvizsgálatok továbbra is szükségesek, de ez az olcsó, újrahasznosítható anyag képes forradalmasítani a vízenergia-piacot, ha széleskörű használatra elfogadott.
Geotermikus
Geotermikus erőművek (nagyméretű) és geotermikus hőszivattyúk (GHP-k) (kis méretű) gőz vagy szénhidrogén segítségével alakítják át a Föld belsejéből származó hőt elektromos árammá. A geotermikus energia egykor helyfüggő volt – a földkéreg mélyén található geotermikus tározókhoz kellett hozzáférni. A legújabb kutatások segítenek abban, hogy a geotermikus energia helymeghatározóbbá váljon.
A továbbfejlesztett geotermikus rendszerek (EGS) a szükséges vizet a Föld felszíne alól eljuttatják oda, ahol nincs, lehetővé téve a geotermikus energiatermelést olyan helyeken a világon, ahol ez korábban nem volt lehetséges. És ahogy az ESG technológia fejlődik, a Föld kimeríthetetlen hőkészletének kihasználása korlátlan mennyiségű tiszta, alacsony költségű energiát biztosíthat mindenki számára.
Biomassza
A bioenergiát biomasszából állítják elő, amely szerves anyagokból, például növényekből és algákból áll. Bár a biomasszát gyakran vitatják, hogy valóban megújuló, a mai bioenergia közel nulla kibocsátású energiaforrás.
A bioüzemanyagok, köztük a biodízel és a bioetanol fejlesztései különösen izgalmasak. Ausztrál kutatók a szerves anyagok fenntartható repülési üzemanyagokká (SAF) való átalakítását vizsgálják. Ez segíthet akár 80%-kal csökkenteni a sugárhajtómű-üzemanyag-kibocsátást.8 Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának (DOE) Bioenergia-technológiai Hivatala (BETO) az Államokban olyan technológiát fejleszt, amely segít csökkenteni a bioenergia és a biotermékek előállításának költségeit és környezeti hatásait, miközben javítja a bioenergia-termelést. minőség.9
Technológia a megújuló energia jövőjének támogatására
A tiszta energiagazdaság a megújuló energiaforrásokra támaszkodik, amelyek érzékenyek a környezeti tényezőkre, és mivel egyre többet építenek be az elektromos hálózatokba, a technológia döntő fontosságú az ilyen kockázatok kezelésében. Az IBM Environmental Intelligence segíthet a szervezeteknek az ellenálló képesség és a fenntarthatóság növelésében azáltal, hogy előre látja a potenciális zavarokat, és proaktívan csökkenti a kockázatokat a műveletek és a kiterjesztett ellátási láncok során.
1 A fosszilis tüzelőanyagok „elavulttá válnak”, ahogy a napelemek ára zuhan(a link az ibm.com-on kívül található), The Independent, 2023. szeptember 27.
2 A megújuló energia hatalmas terjeszkedése utat nyit a COP28-on kitűzött globális háromszoros cél eléréséhez(a link az ibm.com-on kívül található), Nemzetközi Energiaügynökség, 2024. január 11.
3Szél(a link az ibm.com-on kívül található), Nemzetközi Energiaügynökség, 2023. július 11.
4Megújuló energia – villamos energia(a link az ibm.com-on kívül található), Nemzetközi Energiaügynökség, 2024. január.
5Új intézkedések az Egyesült Államok tengeri szélenergia-termelésének bővítésére(a link az ibm.com-on kívül található), The White House, 2022. szeptember 15.
6Vízenergia(a link az ibm.com-on kívül található), Nemzetközi Energiaügynökség, 2023. július 11.
710 jelentős vízenergia-teljesítés 2021-től(a link az ibm.com-on kívül található), National Renewable Energy Laboratory, 2022. január 18.
8 Egy életre épített jövő hatalmába kerít(a link az ibm.com-on kívül található), Jet Zero Australia, elérve 2024. január 11-én.
9Megújuló szénforrások(a link az ibm.com-on kívül található), Energiahatékonysági és Megújuló Energia Hivatal, elérve 2023. december 28-án.
Feladás időpontja: 2024.10.31