Qayta tiklanadigan energiya kelajagi

Quyosh

Quyosh nurini elektr energiyasiga aylantirish ikki yo'l bilan amalga oshiriladi - quyosh fotovoltaiklari (PV) yoki quyosh-issiqlik energiyasini kontsentratsiyalash (CSP). Eng keng tarqalgan usul, quyosh PV, quyosh panellari yordamida quyosh nurini to'playdi, uni elektr energiyasiga aylantiradi va turli maqsadlarda foydalanish uchun batareyalarda saqlaydi.

Materiallar narxining pasayishi va o'rnatish jarayonlaridagi yutuqlar tufayli so'nggi o'n yil ichida quyosh energiyasining narxi deyarli 90% ga tushib ketdi, bu esa uni yanada qulayroq va tejamkor qildi.1 Buni yanada kuchaytirish quyosh PV texnologiyasining engilroq ishlab chiqarishidir. va quyosh nuri kam bo'lgan davrlarda ham elektr energiyasi ishlab chiqaradigan yanada moslashuvchan, kuchli va samarali quyosh panellari.

Quyosh energiyasini ishlab chiqarish izchil taqsimlash uchun energiya saqlash tizimlariga (ESS) tayanadi, shuning uchun ishlab chiqarish quvvati oshgani sayin, saqlash tizimlari ham tez yurishi kerak. Masalan, tarmoq miqyosidagi energiyani saqlashni qo'llab-quvvatlash uchun oqim batareyasi texnologiyasi takomillashtirilmoqda. ESS ning arzon, ishonchli va kengaytiriladigan shakli bo‘lgan oqimli akkumulyatorlar bir zaryadda yuzlab megavatt soat elektr energiyasini sig‘dira oladi. Bu kommunal xizmatlarga energiyani kam yoki ishlab chiqarilmaydigan davrlar uchun uzoq muddatli saqlash imkonini beradi, bu esa yukni boshqarishga va barqaror va bardoshli elektr tarmog'ini yaratishga yordam beradi.

ESS imkoniyatlarini kengaytirish tobora muhim ahamiyat kasb etmoqdadekarbonizatsiyasa'y-harakatlari va toza energiya kelajagi, chunki qayta tiklanadigan energiya quvvati kengayadi. Xalqaro energetika agentligi (IEA) ma'lumotlariga ko'ra, faqat 2023 yilda qayta tiklanadigan energiya global quvvatini 50% ga oshirdi, quyosh PV esa bu quvvatning to'rtdan uch qismini tashkil etdi. Va 2023 yildan 2028 yilgacha bo'lgan davrda qayta tiklanadigan elektr quvvati quyosh PV va quruqlikda shamoldan foydalanish bilan 7300 gigavattga o'sishi kutilmoqda, 2028 yilgacha Hindiston, Braziliya, Evropa va AQShda joriy darajadan kamida ikki baravar ko'payishi kutilmoqda.2

Shamol

Odamlar avlodlar davomida mexanik va elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun shamol energiyasidan foydalanganlar. Toza, barqaror va tejamkor energiya manbai sifatida shamol energiyasi ekotizimlarga minimal ta'sir ko'rsatgan holda butun dunyo bo'ylab qayta tiklanadigan energiyaga o'tishni oshirish uchun ulkan salohiyatni taqdim etadi. IEA prognoziga ko‘ra, 2028-yilga kelib shamol elektr energiyasi ishlab chiqarish ikki baravardan ko‘proqqa, 350 gigavattga (GVt) yetishi kutilmoqda, bunda Xitoyning qayta tiklanadigan energiya bozori faqat 2023-yilda 66 foizga oshadi.4

Shamol turbinalari maishiy foydalanish uchun shamol tegirmonlari kabi kichik o'lchamlardan shamol fermalari uchun foydali miqyosga aylandi. Ammo shamol texnologiyasidagi eng hayajonli ishlanmalardan ba'zilari dengizda shamol energiyasini ishlab chiqarish bo'lib, ko'plab offshor shamol loyihalari chuqurroq suvlarga boradi. Keng miqyosli shamol fermalari kuchli dengiz shamollaridan foydalanish uchun dengizdagi shamol quvvatini ikki baravar oshirish uchun ishlab chiqilmoqda. 2022-yil sentabr oyida Oq uy 2030-yilgacha 30 GVt quvvatga ega suzuvchi dengiz shamol energiyasini joylashtirish rejalarini eʼlon qildi. Ushbu tashabbus yana 10 million uyni toza energiya bilan taʼminlash, energiya xarajatlarini kamaytirish, toza energiya boʻyicha ish joylarini qoʻllab-quvvatlash va mamlakatning ishonchini yanada kamaytirishga moʻljallangan. qazib olinadigan yoqilg'ilar bo'yicha.5

Elektr tarmoqlariga ko'proq toza energiya integratsiyalashganligi sababli, qayta tiklanadigan energiya ishlab chiqarishni prognoz qilish barqaror, bardoshli elektr ta'minotini boshqarish uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega bo'ladi.Qayta tiklanadigan manbalarni bashorat qilishasosida qurilgan yechimdirAI, sensorlar,mashinani o'rganish,geografik ma'lumotlar, shamol kabi oʻzgaruvchan qayta tiklanadigan energiya manbalari uchun aniq, izchil prognozlarni yaratish uchun ilgʻor tahlillar, eng yaxshi ob-havo maʼlumotlari va boshqalar. Aniqroq prognozlar operatorlarga qayta tiklanadigan energiya texnologiyalarini elektr tarmog'iga integratsiyalashda yordam beradi. Ular ishlab chiqarishni qachon ko'tarish yoki tushirishni yaxshiroq prognozlash orqali uning samaradorligi va ishonchliligini oshiradi, operatsion xarajatlarni kamaytiradi. Masalan, Omega Energiabashorat qilishning aniqligini oshirish orqali qayta tiklanadigan manbalardan foydalanishni oshirish-15% shamol va 30% quyosh. Ushbu yaxshilanishlar texnik xizmat ko'rsatish samaradorligini oshirishga va operatsion xarajatlarni kamaytirishga yordam berdi.

Gidroenergetika

Gidroenergetika tizimlari elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun turbinalarni aylantirish uchun daryo va oqim oqimi, dengiz va suv oqimi energiyasi, suv omborlari va to'g'onlarni o'z ichiga olgan suv harakatidan foydalanadi. IEA ma'lumotlariga ko'ra, gidro 2030 yilgacha ufqda qiziqarli yangi texnologiyalar bilan eng yirik toza energiya ta'minotchisi bo'lib qoladi.6

Masalan, kichik miqyosdagi gidrotexnika infratuzilmasini (masalan, to'g'onlarni) amalga oshirish mumkin bo'lmagan qishloq joylarini qayta tiklanadigan energiya bilan ta'minlash uchun mini va mikro tarmoqlardan foydalanadi. Kichik daryolar va oqimlarning tabiiy oqimini elektr energiyasiga aylantirish uchun nasos, turbin yoki suv g'ildiragi yordamida kichik o'lchamdagi gidrotexnika mahalliy ekotizimlarga minimal ta'sir ko'rsatadigan barqaror energiya manbasini ta'minlaydi. Ko'p hollarda jamoalar markazlashtirilgan tarmoqqa ulanishi va ishlab chiqarilgan ortiqcha quvvatni sotishi mumkin.

2021-yilda Milliy qayta tiklanadigan energiya laboratoriyasi (NREL) Nyu-Yorkdagi Sharqiy daryoga anʼanaviy materiallarga qaraganda kamroq korroziyali va qayta ishlanadigan yangi termoplastik kompozit materialdan tayyorlangan uchta turbinani joylashtirdi. Yangi turbinalar o‘zidan oldingi turbinalar bilan bir xil vaqt ichida bir xil miqdorda energiya ishlab chiqargan, ammo strukturaviy zarar ko‘rmagan.7 Hali ham ekstremal holatni sinovdan o‘tkazish zarur, ammo bu arzon, qayta ishlanadigan material gidroenergetika bozorida inqilob qilish potentsialiga ega. keng foydalanish uchun qabul qilingan.

Geotermal

Geotermal elektr stantsiyalari (katta o'lchamli) va geotermal issiqlik nasoslari (GHPs) (kichik o'lchamli) bug' yoki uglevodorod yordamida Yerning ichki qismidagi issiqlikni elektr energiyasiga aylantiradi. Geotermal energiya bir vaqtlar joylashuvga bog'liq edi - bu yer qobig'i ostidagi geotermal suv omborlariga kirishni talab qiladi. Eng so'nggi tadqiqotlar geotermal joylashuvni yanada agnostik qilishga yordam beradi.

Kengaytirilgan geotermal tizimlar (EGS) zarur suvni Yer yuzasidan boʻlmagan joyga olib keladi, bu esa butun dunyo boʻylab ilgari imkoni boʻlmagan joylarda geotermal energiya ishlab chiqarish imkonini beradi. ESG texnologiyasi rivojlanib borar ekan, Yerning bitmas-tuganmas issiqlik taʼminotidan foydalanish hamma uchun cheksiz miqdorda toza, arzon energiya bilan taʼminlash imkoniyatiga ega.

Biomassa

Bioenergiya o'simliklar va suv o'tlari kabi organik moddalardan tashkil topgan biomassadan hosil bo'ladi. Biomassa haqiqatan ham qayta tiklanadigan manba sifatida ko'pincha bahslashsa-da, bugungi bioenergiya deyarli nol emissiyali energiya manbai hisoblanadi.

Bioyoqilg'i, jumladan, biodizel va bioetanol sohasidagi ishlanmalar ayniqsa hayajonli. Avstraliyalik tadqiqotchilar organik materiallarni barqaror aviatsiya yoqilg'ilariga (SAF) aylantirishni o'rganishmoqda. Bu reaktiv yoqilg‘isi uglerod chiqindilarini 80% gacha kamaytirishga yordam beradi.8 AQSh Energetika vazirligining (DOE) Bioenergiya texnologiyalari idorasi (BETO) bioenergiya va biomahsulotlar ishlab chiqarish xarajatlari va atrof-muhitga ta’sirini kamaytirishga yordam beradigan texnologiya ishlab chiqmoqda. sifat.9

Qayta tiklanadigan energiya kelajagini qo'llab-quvvatlash texnologiyasi

Toza energiya iqtisodiyoti atrof-muhit omillariga zaif bo'lgan qayta tiklanadigan energiya manbalariga tayanadi va ko'proq elektr tarmoqlariga kiritilganligi sababli, ushbu xavflarni boshqarishga yordam beradigan texnologiya juda muhimdir. IBM Environmental Intelligence potentsial uzilishlarni oldindan ko'rish va operatsiyalar va kengaytirilgan ta'minot zanjirlari davomida xavfni proaktiv ravishda kamaytirish orqali tashkilotlarga chidamlilik va barqarorlikni oshirishga yordam berishi mumkin.

1 Fotoalbom yoqilg'ilar quyosh panellari narxi keskin tushib ketganligi sababli "eskirgan"(havola ibm.com saytidan tashqarida joylashgan), The Independent, 2023 yil 27 sentyabr.

2 Qayta tiklanadigan energetikaning kengayishi COP28da belgilangan global uch baravar oshirish maqsadiga erishish uchun eshiklarni ochadi.(havola ibm.com tashqarisida joylashgan), Xalqaro energiya agentligi, 2024 yil 11 yanvar.

3Shamol(havola ibm.com tashqarisida joylashgan), Xalqaro energiya agentligi, 11 iyul 2023 yil.

4Qayta tiklanadigan manbalar - elektr energiyasi(havola ibm.com tashqarisida joylashgan), Xalqaro energiya agentligi, 2024 yil yanvar.

5AQShning offshor shamol energiyasini kengaytirish bo'yicha yangi harakatlar(havola ibm.com saytidan tashqarida joylashgan), Oq uy, 2022 yil 15 sentyabr.

6Gidroelektr(havola ibm.com saytidan tashqarida joylashgan), Xalqaro energiya agentligi, 2023 yil 11 iyul.

72021 yildan boshlab suv energetikasi boʻyicha 10 ta muhim yutuq(havola ibm.com saytidan tashqarida joylashgan), Qayta tiklanadigan energiya milliy laboratoriyasi, 2022 yil 18 yanvar.

8 Hayot uchun qurilgan kelajakni quvvatlantirish uchun(havola ibm.com saytidan tashqarida joylashgan), Jet Zero Australia, 2024-yil 11-yanvarda foydalanilgan.

9Qayta tiklanadigan uglerod manbalari(havola ibm.com saytidan tashqarida joylashgan), Energiya samaradorligi va qayta tiklanadigan energiya boshqarmasi, 2023-yil 28-dekabrda foydalanilgan.