Ojo iwaju ti agbara isọdọtun

Oorun

Yiyipada imọlẹ oorun si agbara itanna ṣẹlẹ ni awọn ọna meji-oorun photovoltaics (PV) tabi fifokansi agbara oorun-ooru (CSP). Ọna ti o wọpọ julọ, oorun PV, n gba imọlẹ oorun ni lilo awọn panẹli oorun, yi pada si agbara itanna ati fipamọ sinu awọn batiri fun awọn lilo pupọ.

Nitori idinku awọn idiyele ohun elo ati awọn ilọsiwaju ninu awọn ilana fifi sori ẹrọ, idiyele ti agbara oorun ti lọ silẹ fẹrẹ to 90% ni awọn ọdun mẹwa sẹhin, ti o jẹ ki o ni irọrun diẹ sii ati iye owo-doko.1 Idana eyi siwaju ni iran atẹle ti imọ-ẹrọ PV ti oorun ti n ṣe awọn fẹẹrẹfẹ. ati irọrun diẹ sii, awọn panẹli oorun ti o lagbara ati daradara ti o le ṣe ina ina paapaa lakoko awọn akoko ti oorun kekere.

Ipilẹ agbara oorun da lori awọn ọna ṣiṣe ipamọ agbara (ESS) fun pinpin deede-nitorina bi agbara iran ṣe pọ si, awọn ọna ipamọ gbọdọ tọju iyara. Fun apẹẹrẹ, imọ-ẹrọ batiri ṣiṣan ti wa ni ilọsiwaju lati ṣe atilẹyin ibi ipamọ agbara-iwọn akoj. Iwọn iye owo kekere, igbẹkẹle ati iwọn ti ESS, awọn batiri sisan le mu awọn ọgọọgọrun awọn wakati megawatt ti ina mọnamọna lori idiyele kan. Eyi n gba awọn ohun elo laaye lati tọju agbara igba pipẹ fun awọn akoko kekere tabi kii ṣe iṣelọpọ, ṣe iranlọwọ lati ṣakoso fifuye ati ṣẹda akoj agbara iduroṣinṣin ati agbara.

Itẹsiwaju awọn agbara ESS di pataki pupọ sidecarbonizationawọn akitiyan ati ọjọ iwaju agbara mimọ bi agbara isọdọtun ti n gbooro. Gẹgẹbi Ile-iṣẹ Agbara Kariaye (IEA), ni ọdun 2023 nikan, agbara isọdọtun pọ si agbara agbaye rẹ nipasẹ 50%, pẹlu oorun PV ti o jẹ idamẹta mẹta ti agbara yẹn. Ati ni akoko laarin 2023 si 2028, agbara ina isọdọtun ni a nireti lati dagba nipasẹ 7,300 gigawatts pẹlu PV oorun ati lilo afẹfẹ oju omi ti a nireti lati o kere ju ilọpo meji lori awọn ipele lọwọlọwọ ni India, Brazil, Yuroopu ati AMẸRIKA nipasẹ 2028.2

Afẹfẹ

Awọn eniyan ti nlo agbara afẹfẹ lati ṣe ina ẹrọ ati agbara itanna fun awọn iran. Gẹgẹbi orisun mimọ, alagbero ati iye owo-doko ti agbara, agbara afẹfẹ nfunni ni agbara nla lati mu iyipada agbara isọdọtun pọ si ni gbogbo agbaye pẹlu ipa kekere si awọn ilolupo eda abemi. Da lori asọtẹlẹ IEA, iran ina afẹfẹ ni a nireti lati diẹ sii ju ilọpo meji si 350 gigawatts (GW) nipasẹ ọdun 20283 pẹlu ọja agbara isọdọtun ti China n pọ si 66% ni ọdun 2023 nikan.4

Awọn turbines afẹfẹ ti wa lati iwọn kekere, gẹgẹbi awọn ẹrọ afẹfẹ fun lilo ile, si iwọn-iwUlO fun awọn oko afẹfẹ. Ṣugbọn diẹ ninu awọn idagbasoke ti o wuyi julọ ni imọ-ẹrọ afẹfẹ wa ni iran agbara afẹfẹ ti ita, pẹlu ọpọlọpọ awọn iṣẹ akanṣe afẹfẹ ti ita lilọ kiri sinu omi jinle. Awọn oko-afẹfẹ nla ni idagbasoke lati mu ijanu awọn ẹfufu okun ti o lagbara si agbara agbara afẹfẹ ti ilu okeere ni ilọpo meji. Ni Oṣu Kẹsan 2022, Ile White House kede awọn ero lati fi 30 GW ti agbara afẹfẹ lilefoofo loju omi loju omi nipasẹ 2030. A ṣeto ipilẹṣẹ yii lati pese awọn ile 10 milionu diẹ sii pẹlu agbara mimọ, ṣe iranlọwọ awọn idiyele agbara kekere, ṣe atilẹyin awọn iṣẹ agbara mimọ ati siwaju dinku igbẹkẹle orilẹ-ede naa. l‘ori epo fosaili.5

Bii agbara mimọ diẹ sii ti ṣepọ sinu awọn akoj agbara, asọtẹlẹ iṣelọpọ agbara isọdọtun di pataki si iṣakoso iduroṣinṣin, ipese ina resilient.Awọn isọdọtun asọtẹlẹjẹ ojutu ti a ṣe loriAI, sensọ,ẹrọ eko,geospatial data, awọn atupale ilọsiwaju, data oju-ọjọ ti o dara julọ-ni-kilasi ati diẹ sii lati ṣe ipilẹṣẹ deede, awọn asọtẹlẹ ibamu fun awọn orisun agbara isọdọtun iyipada bi afẹfẹ. Awọn asọtẹlẹ kongẹ diẹ sii ṣe iranlọwọ fun awọn oniṣẹ lati ṣepọ awọn imọ-ẹrọ agbara isọdọtun diẹ sii sinu akoj ina. Wọn mu iṣẹ ṣiṣe ati igbẹkẹle rẹ pọ si nipasẹ iṣẹ akanṣe ti o dara julọ nigbati lati rampu iṣelọpọ soke tabi isalẹ, idinku awọn idiyele iṣẹ. Fun apẹẹrẹ, Omega Energiaiṣamulo awọn isọdọtun pọ si nipasẹ imudara iṣedede asọtẹlẹ-15% fun afẹfẹ ati 30% fun oorun. Awọn ilọsiwaju wọnyi ṣe iranlọwọ igbelaruge ṣiṣe itọju ati dinku awọn idiyele iṣẹ.

Agbara omi

Awọn ọna agbara agbara omi lo gbigbe omi pẹlu ṣiṣan odo ati ṣiṣan ṣiṣan, omi okun ati agbara olomi, awọn ifiomipamo ati awọn dams lati yi awọn turbines lati ṣe ina ina. Gẹgẹbi IEA, hydro yoo jẹ olupese agbara mimọ ti o tobi julọ nipasẹ 2030 pẹlu awọn imọ-ẹrọ tuntun moriwu lori ipade.6

Fun apẹẹrẹ, omi kekere-kekere nlo mini-ati micro-grids lati pese agbara isọdọtun si awọn agbegbe igberiko ati awọn agbegbe nibiti awọn amayederun nla (bii awọn idido) le ma ṣee ṣe. Lilo fifa, turbine tabi kẹkẹ omi lati yi iyipada adayeba ti awọn odo kekere ati awọn ṣiṣan sinu ina, omi kekere-kekere pese orisun agbara alagbero pẹlu ipa ti o kere si awọn ilolupo agbegbe. Ni ọpọlọpọ awọn ọran, awọn agbegbe le sopọ si akoj aarin ati ta agbara ti o pọ ju ti a ṣe jade.

Ni ọdun 2021, Ile-iṣẹ Agbara Isọdọtun ti Orilẹ-ede (NREL) gbe awọn turbines mẹta ti a ṣe ti ohun elo idapọmọra thermoplastic tuntun ti ko ni ibajẹ ati atunlo diẹ sii ju awọn ohun elo ibile lọ sinu Odò Ila-oorun ti Ilu New York. Awọn turbines tuntun ṣe ipilẹṣẹ iye kanna ti agbara ni iye akoko kanna bi awọn ti o ti ṣaju wọn ṣugbọn laisi ibajẹ igbekale ti a ṣe akiyesi.7 Idanwo ipo ti o ga julọ tun jẹ pataki, ṣugbọn idiyele kekere yii, ohun elo atunlo ni agbara lati yi ọja agbara hydropower pada ti o ba jẹ pe gba fun lilo ni ibigbogbo.

Geothermal

Awọn ohun elo agbara geothermal (iwọn-nla) ati awọn ifasoke ooru gbigbona (GHPs) (iwọn-kekere) yi ooru pada lati inu inu Earth sinu ina nipa lilo nya tabi hydrocarbon. Agbara geothermal ni ẹẹkan ti o gbẹkẹle ipo-to nilo iraye si awọn ifiomipamo geothermal ti o jin labẹ erunrun Earth. Iwadi tuntun n ṣe iranlọwọ lati jẹ ki geothermal diẹ sii agnostic ipo.

Awọn ọna ṣiṣe geothermal ti o ni ilọsiwaju (EGS) mu omi to wulo lati isalẹ oju ilẹ si ibi ti ko si, ti o mu ki iṣelọpọ agbara geothermal ṣiṣẹ ni awọn aaye ni ayika agbaye nibiti ko ṣee ṣe tẹlẹ. Ati bi imọ-ẹrọ ESG ṣe n dagbasoke, titẹ sinu ipese ooru ti ko pari ti Earth ni agbara lati pese iye ainiye ti mimọ, agbara idiyele kekere fun gbogbo eniyan.

Biomass

Bioenergy ti wa ni ipilẹṣẹ lati baomasi eyiti o ni awọn ohun elo Organic gẹgẹbi awọn ohun ọgbin ati ewe. Botilẹjẹpe a maa jiyan biomass nigbagbogbo bi isọdọtun nitootọ, agbara bioenergy ode oni jẹ orisun agbara itujade odo ti o sunmọ.

Awọn idagbasoke ni biofuels pẹlu biodiesel ati bioethanol jẹ moriwu ni pataki. Awọn oniwadi ni Ilu Ọstrelia n ṣawari iyipada ohun elo Organic sinu awọn epo ọkọ ofurufu alagbero (SAF). Eyi le ṣe iranlọwọ lati dinku awọn itujade erogba idana ọkọ ofurufu nipasẹ to 80%.8 Stateside, Sakaani ti AMẸRIKA ti Agbara (DOE) Ọfiisi Awọn Imọ-ẹrọ Bioenergy (BETO) n ṣe idagbasoke imọ-ẹrọ lati ṣe iranlọwọ lati dinku awọn idiyele ati awọn ipa ayika ti agbara bioenergy ati iṣelọpọ bioproduct lakoko ti o ni ilọsiwaju wọn. didara.9

Imọ-ẹrọ lati ṣe atilẹyin ọjọ iwaju ti agbara isọdọtun

Eto-ọrọ agbara mimọ kan da lori awọn orisun agbara isọdọtun ti o jẹ ipalara si awọn ifosiwewe ayika ati bi diẹ sii ṣe dapọ si awọn akoj agbara, imọ-ẹrọ lati ṣe iranlọwọ ṣakoso awọn ewu wọnyẹn jẹ pataki. Imọye Ayika IBM le ṣe iranlọwọ fun awọn ẹgbẹ lati ṣe alekun isọdọtun ati iduroṣinṣin nipasẹ ifojusọna awọn idalọwọduro ti o pọju ati ni imurasilẹ dinku eewu jakejado awọn iṣẹ ṣiṣe ati awọn ẹwọn ipese ti o gbooro.

1 Awọn epo fosaili 'di atijo' bi awọn idiyele paneli oorun ti lọ silẹ(ọna asopọ wa ni ita ibm.com), Ominira, 27 Oṣu Kẹsan 2023.

2 Imugboroosi nla ti agbara isọdọtun ṣii ilẹkun si iyọrisi ibi-afẹde meteta agbaye ti a ṣeto ni COP28(ọna asopọ wa ni ita ibm.com), Ile-iṣẹ Agbara Kariaye, 11 Oṣu Kini 2024.

3Afẹfẹ(ọna asopọ wa ni ita ibm.com), Ile-iṣẹ Agbara Kariaye, 11 Keje 2023.

4Renewables-Electricity(ọna asopọ wa ni ita ibm.com), Ile-iṣẹ Agbara Kariaye, Oṣu Kini 2024.

5Awọn iṣe Tuntun lati Faagun Agbara Afẹfẹ Ilẹ okeere AMẸRIKA(ọna asopọ wa ni ita ibm.com), Ile White, 15 Oṣu Kẹsan 2022.

6Hydroelectricity(ọna asopọ wa ni ita ibm.com), Ile-iṣẹ Agbara Kariaye, 11 Keje 2023.

710 Awọn aṣeyọri Agbara Omi pataki Lati 2021(ọna asopọ wa ni ita ibm.com), Ile-iṣẹ Agbara Isọdọtun ti Orilẹ-ede, Oṣu Kini Ọjọ 18, Ọdun 2022.

8 Lati ṣe agbara ọjọ iwaju ti a ṣe fun igbesi aye(ọna asopọ wa ni ita ibm.com), Jet Zero Australia, wọle si 11 Oṣu Kini 2024.

9Isọdọtun Erogba Resources(ọna asopọ wa ni ita ibm.com), Ọfiisi ti Ṣiṣe Agbara ati Agbara Isọdọtun, wọle 28 Oṣu kejila ọdun 2023.