Ang kinabukasan ng renewable energy

Solar

Ang pag-convert ng sikat ng araw sa elektrikal na enerhiya ay nangyayari sa dalawang paraan—solar photovoltaics (PV) o concentrating solar-thermal power (CSP). Ang pinakakaraniwang paraan, ang solar PV, ay nangongolekta ng sikat ng araw gamit ang mga solar panel, ginagawa itong elektrikal na enerhiya at iniimbak ito sa mga baterya para sa iba't ibang gamit.

Dahil sa pagbaba ng mga presyo ng materyal at pag-unlad sa mga proseso ng pag-install, ang halaga ng solar power ay bumaba ng halos 90% sa nakalipas na dekada, na ginagawa itong mas naa-access at cost-effective. at mas nababaluktot, makapangyarihan at mahusay na mga solar panel na maaaring makabuo ng kuryente kahit na sa panahon ng mahinang sikat ng araw.

Ang pagbuo ng enerhiya ng solar ay umaasa sa mga sistema ng imbakan ng enerhiya (ESS) para sa pare-parehong pamamahagi—kaya habang tumataas ang kapasidad ng henerasyon, ang mga sistema ng imbakan ay dapat makasabay. Halimbawa, ang teknolohiya ng daloy ng baterya ay pinapabuti upang suportahan ang grid-scale na imbakan ng enerhiya. Ang isang murang halaga, maaasahan at nasusukat na anyo ng ESS, ang daloy ng mga baterya ay maaaring humawak ng daan-daang megawatt na oras ng kuryente sa isang singil. Nagbibigay-daan ito sa mga utility na mag-imbak ng enerhiya nang pangmatagalan para sa mga panahong mababa o hindi produksyon, na tumutulong na pamahalaan ang pagkarga at lumikha ng matatag at nababanat na grid ng kuryente.

Ang pagpapalawak ng mga kakayahan ng ESS ay lalong nagiging mahalagadecarbonizationpagsisikap at malinis na enerhiya sa hinaharap habang lumalawak ang kapasidad ng renewable power. Ayon sa International Energy Agency (IEA), noong 2023 lamang, nadagdagan ng renewable energy ang pandaigdigang kapasidad nito ng 50%, kasama ang solar PV na bumubuo sa tatlong-kapat ng kapasidad na iyon. At sa panahon sa pagitan ng 2023 hanggang 2028, inaasahang tataas ng 7,300 gigawatts ang renewable electricity capacity na may solar PV at onshore wind usage na inaasahang doble sa kasalukuyang antas sa India, Brazil, Europe at US hanggang 2028.2

Hangin

Ang mga tao ay gumagamit ng lakas ng hangin upang makabuo ng mekanikal at elektrikal na enerhiya sa mga henerasyon. Bilang isang malinis, napapanatiling at cost-effective na pinagmumulan ng kapangyarihan, ang enerhiya ng hangin ay nag-aalok ng napakalaking potensyal na pataasin ang paglipat ng nababagong enerhiya sa buong mundo na may kaunting epekto sa mga ecosystem. Batay sa pagtataya ng IEA, ang pagbuo ng kuryente ng hangin ay inaasahang hihigit sa doble hanggang 350 gigawatts (GW) pagsapit ng 20283 kung saan ang renewable energy market ng China ay tumaas ng 66% sa 2023 lamang.4

Ang mga wind turbine ay nagbago mula sa maliliit, tulad ng mga windmill para sa gamit sa bahay, hanggang sa utility-scale para sa mga wind farm. Ngunit ang ilan sa mga pinakakapana-panabik na pag-unlad sa teknolohiya ng hangin ay nasa offshore wind power generation, na may maraming offshore wind projects na nagna-navigate sa mas malalim na tubig. Ang mga malalaking wind farm ay binuo upang magamit ang mas malakas na hangin sa labas ng pampang sa potensyal na doble ang kapasidad ng lakas ng hangin sa labas ng pampang. Noong Setyembre 2022, inanunsyo ng White House ang mga planong mag-deploy ng 30 GW ng floating offshore wind power sa 2030. Ang inisyatiba na ito ay nakatakdang magbigay ng 10 milyon pang tahanan na may malinis na enerhiya, tumulong sa pagpapababa ng mga gastos sa enerhiya, pagsuporta sa malinis na mga trabaho sa enerhiya at higit pang bawasan ang pag-asa ng bansa sa fossil fuels.5

Habang mas maraming malinis na enerhiya ang isinama sa mga power grid, ang pagtataya ng renewable energy production ay nagiging mahalaga sa pamamahala ng isang matatag, nababanat na supply ng kuryente.Pagtataya ng mga renewableay isang solusyon na binuo saAI, mga sensor,machine learning,data ng geospatial, advanced na analytics, pinakamahusay na data sa lagay ng panahon at higit pa upang makabuo ng tumpak, pare-parehong mga hula para sa variable na renewable na mapagkukunan ng enerhiya tulad ng hangin. Ang mas tumpak na mga pagtataya ay tumutulong sa mga operator na isama ang mas maraming renewable na teknolohiya ng enerhiya sa grid ng kuryente. Pinapabuti nila ang kahusayan at pagiging maaasahan nito sa pamamagitan ng mas mahusay na pag-project kung kailan pataasin o pababa ang produksyon, na binabawasan ang mga gastos sa pagpapatakbo. Halimbawa, ang Omega Energianadagdagan ang paggamit ng mga renewable sa pamamagitan ng pagpapabuti ng katumpakan ng pagtataya—15% para sa hangin at 30% para sa solar. Nakatulong ang mga pagpapahusay na ito na mapalakas ang kahusayan sa pagpapanatili at mabawasan ang mga gastos sa pagpapatakbo.

Hydropower

Ang mga sistema ng enerhiya ng hydropower ay gumagamit ng paggalaw ng tubig kabilang ang daloy ng ilog at sapa, enerhiya ng dagat at tubig, mga reservoir at dam upang paikutin ang mga turbine upang makabuo ng kuryente. Ayon sa IEA, ang hydro ay mananatiling pinakamalaking tagapagbigay ng malinis na enerhiya hanggang 2030 na may kapana-panabik na mga bagong teknolohiya sa abot-tanaw.6

Halimbawa, ang small-scale hydro ay gumagamit ng mini-at micro-grids upang magbigay ng renewable energy sa mga rural na lugar at mga lugar kung saan ang mas malalaking imprastraktura (tulad ng mga dam) ay maaaring hindi magagawa. Gamit ang pump, turbine o waterwheel para gawing kuryente ang natural na daloy ng maliliit na ilog at sapa, ang small-scale hydro ay nagbibigay ng napapanatiling mapagkukunan ng enerhiya na may kaunting epekto sa mga lokal na ecosystem. Sa maraming mga kaso, ang mga komunidad ay maaaring kumonekta sa isang sentralisadong grid at ibenta muli ang labis na kapangyarihan na ginawa.

Noong 2021, naglagay ang National Renewable Energy Laboratory (NREL) ng tatlong turbine na gawa sa isang bagong thermoplastic composite material na hindi gaanong corrodible at mas nare-recycle kaysa sa mga tradisyonal na materyales sa East River ng New York City. Ang mga bagong turbine ay nakabuo ng parehong dami ng enerhiya sa parehong tagal ng panahon tulad ng mga nauna sa kanila ngunit walang nakikitang pinsala sa istruktura.7 Kailangan pa rin ang matinding pagsusuri sa kondisyon, ngunit ang murang materyal na ito ay may potensyal na baguhin ang hydropower market kung pinagtibay para sa malawakang paggamit.

Geothermal

Ang mga geothermal power plant (malalaking sukat) at geothermal heat pump (GHPs) (maliit na sukat) ay nagko-convert ng init mula sa loob ng Earth tungo sa kuryente gamit ang singaw o hydrocarbon. Ang enerhiyang geothermal ay dating nakadepende sa lokasyon—na nangangailangan ng access sa mga geothermal reservoir sa ilalim ng crust ng Earth. Ang pinakabagong pananaliksik ay tumutulong na gawing mas agnostic ang lokasyon ng geothermal.

Dinadala ng mga pinahusay na geothermal system (EGS) ang kinakailangang tubig mula sa ibaba ng ibabaw ng Earth sa kung saan hindi, na nagpapagana sa paggawa ng geothermal na enerhiya sa mga lugar sa buong mundo kung saan hindi ito posible dati. At habang umuunlad ang teknolohiya ng ESG, ang pag-tap sa hindi mauubos na supply ng init ng Earth ay may potensyal na magbigay ng walang limitasyong dami ng malinis at murang enerhiya para sa lahat.

Biomass

Ang bioenergy ay nabuo mula sa biomass na binubuo ng mga organikong materyal tulad ng mga halaman at algae. Bagama't ang biomass ay madalas na pinagtatalunan bilang tunay na nababago, ang bioenergy ngayon ay isang malapit na zero-emission na pinagmumulan ng enerhiya.

Ang mga pag-unlad sa biofuels kabilang ang biodiesel at bioethanol ay partikular na kapana-panabik. Sinasaliksik ng mga mananaliksik sa Australia ang pag-convert ng organikong materyal sa sustainable aviation fuels (SAF). Ito ay maaaring makatulong na mabawasan ang jet fuel carbon emissions ng hanggang 80%.8 Stateside, ang US Department of Energy (DOE) Bioenergy Technologies Office (BETO) ay bumubuo ng teknolohiya upang makatulong na bawasan ang mga gastos at epekto sa kapaligiran ng bioenergy at bioproduct production habang pinapabuti ang kanilang kalidad.9

Teknolohiya upang suportahan ang kinabukasan ng renewable energy

Ang isang malinis na ekonomiya ng enerhiya ay umaasa sa mga renewable na pinagmumulan ng enerhiya na mahina sa mga salik sa kapaligiran at dahil mas marami ang isinama sa mga power grid, ang teknolohiya upang makatulong na pamahalaan ang mga panganib na iyon ay napakahalaga. Makakatulong ang IBM Environmental Intelligence sa mga organisasyon na palakasin ang resiliency at sustainability sa pamamagitan ng pag-asam ng mga potensyal na pagkagambala at aktibong pagbabawas ng panganib sa buong operasyon at pinahabang supply chain.

1 Ang mga fossil fuel ay 'naging lipas na' habang bumababa ang presyo ng solar panel(namamalagi ang link sa labas ng ibm.com), The Independent, 27 Setyembre 2023.

2 Ang malawakang pagpapalawak ng renewable power ay nagbubukas ng pinto sa pagkamit ng pandaigdigang tripling na layunin na itinakda sa COP28(namamalagi ang link sa labas ng ibm.com), International Energy Agency, 11 Enero 2024.

3Hangin(namamalagi ang link sa labas ng ibm.com), International Energy Agency, 11 Hulyo 2023.

4Renewable—Elektrisidad(namamalagi ang link sa labas ng ibm.com), International Energy Agency, Enero 2024.

5Mga Bagong Aksyon para Palawakin ang US Offshore Wind Energy(naninirahan ang link sa labas ng ibm.com), The White House, 15 Setyembre 2022.

6Hydroelectricity(namamalagi ang link sa labas ng ibm.com), International Energy Agency, 11 Hulyo 2023.

710 Mahahalagang Nakamit ng Water Power Mula 2021(nakalagay ang link sa labas ng ibm.com), National Renewable Energy Laboratory, 18 Enero 2022.

8 Upang bigyang kapangyarihan ang isang kinabukasan na binuo para sa buhay(namamalagi ang link sa labas ng ibm.com), Jet Zero Australia, na-access noong Enero 11, 2024.

9Renewable Carbon Resources(naninirahan ang link sa labas ng ibm.com), Office of Energy Efficiency at Renewable Energy, na-access noong Disyembre 28, 2023.