Ояндаи энергияи барқароршаванда

Офтобӣ

Табдил додани нури офтоб ба энергияи барқ ​​бо ду роҳ сурат мегирад - фотоэлектрикҳои офтобӣ (PV) ё консентратсияи нерӯи офтобӣ-гармӣ (CSP). Усули маъмултарин, PV офтобӣ, нури офтобро бо истифода аз панелҳои офтобӣ ҷамъоварӣ мекунад, онро ба энергияи барқ ​​​​табдил медиҳад ва дар батареяҳо барои истифодаҳои гуногун нигоҳ медорад.

Дар робита ба коҳиши нархи мавод ва пешрафт дар равандҳои насб, арзиши нерӯи офтобӣ дар тӯли даҳсолаи охир тақрибан 90% коҳиш ёфт ва онро дастрастар ва камхарҷ гардонд.1 Инро бештар сӯзишворӣ таъмин мекунад, насли навбатии технологияи PV офтобӣ мебошад, ки сабуктар истеҳсол мекунад. ва панелҳои офтобии чандиртар, пурқувват ва самаранок, ки метавонанд ҳатто дар давраи нури ками офтоб нерӯи барқ ​​тавлид кунанд.

Истеҳсоли энергияи офтобӣ ба системаҳои нигоҳдории энергия (ESS) барои тақсимоти пайваста такя мекунад - бинобар ин, бо афзоиши иқтидори тавлид, системаҳои нигоҳдорӣ бояд суръатро нигоҳ доранд. Масалан, технологияи батареяи ҷараён барои дастгирии нигоҳдории энергия дар миқёси шабака такмил дода мешавад. Як шакли камхарҷ, боэътимод ва миқёспазири ESS, батареяҳои ҷараён метавонанд бо як заряд садҳо мегаватт соат нерӯи барқро нигоҳ доранд. Ин ба муассисаҳои коммуналӣ имкон медиҳад, ки нерӯи барқро дар тӯли давраи кам ё ғайриистеҳсолӣ нигоҳ доранд, ки барои идора кардани сарборӣ ва эҷоди шабакаи устувор ва устувори барқ ​​​​ёрӣ расонанд.

Барои васеъ кардани имкониятҳои ESS аҳамияти бештар пайдо мекунаддекарбонизатсиясаъю кӯшиш ва ояндаи энергияи тоза бо тавсеаи иқтидори энергияи барқароршаванда. Мувофиқи маълумоти Агентии Байналмилалии Энержӣ (IEA), танҳо дар соли 2023, энергияи барқароршаванда иқтидори ҷаҳонии худро 50% афзоиш дод ва аз чор се ҳиссаи ин иқтидор PV офтобиро ташкил медиҳад. Ва дар давраи байни солҳои 2023 то 2028, интизор меравад, ки иқтидори барқароршавандаи нерӯи барқ ​​бо 7,300 гигаватт бо PV-и офтобӣ ва истифодаи шамол дар хушкӣ аз сатҳи кунунӣ дар Ҳиндустон, Бразилия, Аврупо ва ИМА то соли 2028 ҳадди аққал ду баробар афзоиш ёбад.2

Шамол

Одамон дар тӯли наслҳо аз нерӯи шамол барои тавлиди энергияи механикӣ ва электрикӣ истифода мебаранд. Ҳамчун манбаи тоза, устувор ва камхарҷи нерӯи барқ, энергияи шамол потенсиали бузургро барои баланд бардоштани гузариши энергияи барқароршаванда дар саросари ҷаҳон бо таъсири ҳадди ақал ба экосистема пешниҳод мекунад. Бар асоси пешгӯии IEA, интизор меравад, ки тавлиди нерӯи барқи бодӣ то соли 20283 бештар аз ду баробар ба 350 гигаватт (ГВт) афзоиш ёбад ва бозори энергияи барқароршавандаи Чин танҳо дар соли 2023 66% афзоиш ёбад.4

Турбинаҳои бодӣ аз миқёси хурд, ба монанди осиёбҳои бодӣ барои истифодаи хонагӣ ба миқёси коммуналӣ барои хоҷагии шамол табдил ёфтанд. Аммо баъзе аз пешрафтҳои ҷолибтарин дар технологияи шамол истеҳсоли нерӯи шамол дар оффшорӣ мебошанд, ки лоиҳаҳои зиёди шамоли оффшорӣ ба обҳои амиқтар ҳаракат мекунанд. Хоҷагии шамоли миқёси калон барои истифода бурдани шамолҳои қавитари оффшорӣ барои эҳтимолан дучанд кардани иқтидори нерӯи шамоли оффшорӣ таҳия карда мешаванд. Моҳи сентябри соли 2022 Кохи Сафед эълон кард, ки то соли 2030 30 ГВт нерӯи шамоли шинокунандаи оффшорӣ истиқроҷ кунад. Ин ташаббус барои таъмини 10 миллион хонаи дигар бо энергияи тоза, кӯмак ба коҳиши хароҷоти нерӯи барқ, дастгирии ҷойҳои кории тозаи энергия ва коҳиши минбаъдаи вобастагии кишвар пешбинӣ шудааст. оид ба сузишвории истихроҷшаванда.5

Азбаски энергияи тозатар ба шабакаҳои барқ ​​ворид карда мешавад, пешгӯии истеҳсоли энергияи барқароршаванда барои идоракунии таъминоти устувор ва устувори нерӯи барқ ​​муҳим мегардад.Пешгӯии энергияи барқароршавандаҳалли асосистAI, сенсорҳо,омӯзиши мошинсозӣ,маълумоти геофазоӣ, таҳлили пешрафта, беҳтарин маълумот дар бораи обу ҳаво ва ғайра барои тавлиди пешгӯиҳои дақиқ ва пайваста барои захираҳои тағйирёбандаи энергияи барқароршаванда ба монанди шамол. Пешгӯиҳои дақиқтар ба операторҳо дар ҳамгироӣ кардани технологияҳои бештари энергияи барқароршаванда ба шабакаи барқ ​​​​ёрӣ мерасонанд. Онҳо самаранокӣ ва эътимоднокии онро тавассути тарҳрезии беҳтари пешбурди истеҳсолот ва коҳиш додани хароҷоти амалиётӣ беҳтар мекунанд. Масалан, Omega Energiaафзоиши истифодаи манбаъҳои барқароршаванда тавассути баланд бардоштани дақиқии пешгӯӣ—15 фоиз барои шамол ва 30 фоиз барои офтоб. Ин беҳбудиҳо ба баланд бардоштани самаранокии нигоҳдорӣ ва кам кардани хароҷоти амалиётӣ мусоидат карданд.

Гидроэнергетика

Системаҳои энергетикии гидроэнергетикӣ ҳаракати об, аз ҷумла ҷараёни дарё ва дарё, энергияи баҳрӣ ва об, обанборҳо ва сарбандҳоро барои чарх задани турбинаҳо барои тавлиди нерӯи барқ ​​истифода мебаранд. Мувофиқи маълумоти IEA, гидроэнергетика то соли 2030 бузургтарин таъминкунандаи энергияи тоза бо технологияҳои нави ҷолиб дар уфуқ боқӣ мемонад.6

Масалан, гидромиқёси хурд шабакаҳои хурд ва хурдро барои таъмини энергияи барқароршаванда ба манотиқи деҳот ва минтақаҳое истифода мебарад, ки инфрасохтори калонтар (ба монанди сарбандҳо) имконнопазир аст. Бо истифода аз насос, турбина ё чархи обӣ барои табдил додани ҷараёни табиии дарёҳо ва дарёҳои хурд ба нерӯи барқ, обҳои хурд манбаи устувори энергияро бо таъсири ҳадди ақал ба экосистемаҳои маҳаллӣ таъмин мекунанд. Дар бисёр ҳолатҳо, ҷамоатҳо метавонанд ба шабакаи мутамарказ пайваст шаванд ва қувваи зиёдатии истеҳсолшударо баргардонанд.

Дар соли 2021, Лабораторияи миллии энергияи барқароршаванда (NREL) се турбинаро аз маводи нави таркибии термопластикӣ, ки нисбат ба маводи анъанавӣ камтар зангзананда ва дубора истифодашаванда аст, дар дарёи Шарқи Ню Йорк ҷойгир кард. Турбинаҳои нав ҳамон миқдор энергияро дар ҳамон вақт ба мисли пешгузаштагони худ тавлид мекарданд, аммо бидуни осеби намоёни сохторӣ.7 Санҷиши ҳолати фавқулодда ҳанӯз зарур аст, аммо ин маводи арзон ва дубора истифодашаванда потенсиали инқилобро дар бозори гидроэнергетикӣ дорад, агар барои истифодаи васеъ кабул карда шудааст.

Геотермалӣ

Нерӯгоҳҳои барқии геотермалӣ (миқёси калон) ва насосҳои геотермалии гармӣ (GHPs) (миқёси хурд) гармии дохили Заминро бо истифода аз буғ ё карбогидрид ба нерӯи барқ ​​​​табдил медиҳанд. Энергияи геотермалӣ як вақтҳо аз ҷойгиршавӣ вобаста буд - дастрасӣ ба обанборҳои геотермалиро дар қаъри қабати Замин талаб мекард. Тадқиқоти охирин барои агностикии ҷойгиршавии геотермалӣ кӯмак мекунад.

Системаҳои мукаммали геотермалӣ (EGS) оби заруриро аз поёни сатҳи Замин ба он ҷое, ки дар он нест, меоранд ва имкон медиҳад, ки тавлиди энергияи геотермалӣ дар ҷойҳое дар саросари ҷаҳон, ки қаблан ин имконнопазир буд. Ва чун технологияи ESG таҳаввул мекунад, воридшавӣ ба захираи гармии гармии Замин имкон дорад, ки миқдори бепоёни энергияи тоза ва арзон барои ҳамаро таъмин кунад.

Биомасса

Биоэнергия аз биомасса тавлид мешавад, ки аз маводи органикӣ ба монанди растаниҳо ва алгҳо иборат аст. Гарчанде ки биомасса аксар вақт ҳамчун манбаи барқароршаванда баҳс мешавад, биоэнергияи имрӯза манбаи қариб сифр партовҳои энергия мебошад.

Пешрафтҳо дар соҳаи сӯзишвории биологӣ, аз ҷумла биодизел ва биоэтанол махсусан ҳаяҷоноваранд. Муҳаққиқон дар Австралия табдил додани маводи органикиро ба сӯзишвории устувори авиатсионӣ (SAF) меомӯзанд. Ин метавонад то 80% коҳиш додани партовҳои карбон сӯзишвории ҳавопаймоӣ мусоидат кунад.8 Дар Иёлоти Муттаҳида, Идораи Технологияҳои Биоэнергетикии Департаменти Энергетикаи ИМА (BETO) технологияеро таҳия мекунад, ки барои коҳиш додани хароҷот ва таъсири экологии истеҳсоли биоэнергетика ва маҳсулоти биологӣ ва беҳбудии онҳо мусоидат мекунад. сифат.9

Технология барои дастгирии ояндаи энергияи барқароршаванда

Иқтисоди энергияи тоза ба манбаъҳои барқароршавандаи энергия такя мекунад, ки ба омилҳои муҳити зист осебпазиранд ва азбаски бештари онҳо ба шабакаҳои барқӣ дохил мешаванд, технология барои идоракунии ин хатарҳо муҳим аст. IBM Environmental Intelligence метавонад ба созмонҳо дар баланд бардоштани устуворӣ ва устуворӣ тавассути пешгӯии халалдоршавии эҳтимолӣ ва фаъолона коҳиш додани хатар дар тамоми амалиётҳо ва занҷирҳои васеъи таъминот кӯмак кунад.

1 Сӯзишвории истихроҷшуда бо коҳиш ёфтани нархи панелҳои офтобӣ "кӯҳна мешавад"(пайванд берун аз ibm.com ҷойгир аст), The Independent, 27 сентябри соли 2023.

2 Тавсеаи азими нерӯи таҷдидшаванда дарро барои ноил шудан ба ҳадафи сегонаи ҷаҳонӣ, ки дар COP28 муқаррар шудааст, мекушояд(пайванд дар берун аз ibm.com ҷойгир аст), Агентии байналмилалии энергетикӣ, 11 январи 2024.

3Шамол(пайванд дар берун аз ibm.com ҷойгир аст), Агентии байналмилалии энергетикӣ, 11 июли 2023.

4Манбаъҳои барқароршаванда - Нерӯи барқ(пайванд дар берун аз ibm.com ҷойгир аст), Агентии байналмилалии энергетикӣ, январи 2024.

5Амалҳои нав барои васеъ кардани энергияи шамоли оффшории ИМА(пайванд берун аз ibm.com ҷойгир аст), Кохи Сафед, 15 сентябри соли 2022.

6Нерӯи барқи обӣ(пайванд берун аз ibm.com ҷойгир аст), Агентии байналмилалии энергетикӣ, 11 июли 2023.

710 Комёбиҳои назаррас дар соҳаи нерӯи об аз соли 2021(пайванд берун аз ibm.com ҷойгир аст), Лабораторияи миллии энергияи барқароршаванда, 18 январи соли 2022.

8 Барои кувваи ояндае, ки барои хаёт сохта шудааст(пайванд берун аз ibm.com ҷойгир аст), Jet Zero Australia, 11 январи соли 2024 дастрас шудааст.

9Манбаъҳои барқароршавандаи карбон(пайванд берун аз ibm.com ҷойгир аст), Дафтари самаранокии энергия ва энергияи барқароршаванда, дастрасшуда 28 декабри соли 2023.