Дали топлинската енергија ќе биде целосно заменета?

ⅰЛекции од прекините на електричната енергија

Дали некогаш сте доживеале прекин на електричната енергија? Одеднаш, сè се затемнува, лифтовите застануваат, мобилните телефони остануваат без струја, а клима уредите се исклучуваат. Тоа чувство на беспомошност нè тера да сфатиме дека електричната енергија е „воздухот“ на современото општество.

Всушност, се случија големи прекини на електричната енергија низ целиот свет:

Северноамериканското затемнување во 2003 година остави десетици милиони корисници во темнина преку ноќ.

За време на студениот бран во Тексас во 2021 година, електраните на ветерна енергија и природен гас масовно се затворија, а без складирање на енергија како резервна копија, милиони луѓе страдаа од ниски температури и прекини на електричната енергија.

Прекини на електричната енергија во некои региони на Кина: недостигот на јаглен и флуктуациите во обновливата енергија ја оптоварија мрежата, принудувајќи ограничувања на електричната енергија.

Овие примери ни покажуваат дека потпирањето исклучиво на топлинска енергија е ризично, а потпирањето исклучиво на обновлива енергија е исто така ризично. На електроенергетскиот систем му е потребна постабилна „стратегија на комбинирање“.

Ⅱ. Структури на моќ во различни земји

Изворите на енергија значително се разликуваат низ целиот свет:

Кина: Енергијата од јаглен останува главен извор, но во последниве години, инсталираниот капацитет на фотоволтаичната и ветерната енергија е зголемен, а моделот „обновлива енергија + складирање на енергија“ постепено станува тренд.

САД: Избалансиран пристап помеѓу природниот гас и обновливата енергија, додека се водечки во светот во технологијата за складирање енергија од батерии, при што Калифорнија и други региони ги изградија најголемите електрани за складирање енергија во светот.

Европа: Германија и Шпанија се пионери во енергијата од ветер и сончева енергија, додека Франција се потпира на нуклеарна енергија за стабилност на мрежата. Европа како целина е посветена на енергетска транзиција, при што развојот на системите за складирање се забрзува.

Јапонија и Јужна Кореја: Овие земји се многу зависни од увезената енергија, па затоа мора да ја балансираат безбедноста на снабдувањето, додека активно развиваат комбинации од соларна енергија, водород и технологии за складирање.

Генерално, сите региони се движат кон моделот „обновлива енергија + складирање“, иако со различно темпо.

ⅢКаква е моменталната ситуација?

Развојот на новата енергија напредува, но се соочува и со предизвици.

„Каприциозноста“ на фотоволтаичната и ветерната енергија: фотоволтаичната енергија може да се генерира само преку ден кога сонцето е надвор, а престанува ноќе; енергијата на ветерот зависи од времето и престанува во „периоди без ветер“. Оваа нестабилност врши притисок врз стабилното работење на електричната мрежа.

Појавата на батерии за складирање енергија: Литиум-јонските батерии и проточните батерии дејствуваат како џиновски „енергетски банки“, складираат вишок електрична енергија за време на периоди на вишок и ја ослободуваат за време на најголемата побарувачка за да помогнат во балансирањето на мрежата.

Двигатели на политиката: Кина експлицитно пропиша дека новите проекти за фотоволтаична и ветерна енергија мора да бидат придружени со капацитети за складирање на енергија. САД и Европа, во меѓувреме, користат фискални субвенции и пазарни механизми за да ги стимулираат компаниите да градат инфраструктура за складирање на енергија.

Предизвиците остануваат: Батериите за складирање енергија се скапи, имаат ограничен животен век, а нивното рециклирање и повторна употреба по истекот на животниот век остануваат нерешени прашања.

Со други зборови, складирањето на енергија постепено станува широко распространето, но ќе биде потребно време пред целосно да ги замени традиционалните извори на енергија.

ⅣЗошто да се замени енергијата на јаглен?

Заштита на животната средина: Енергијата од јаглен е главен фактор за емисиите на јаглерод, загадувањето на воздухот и ефектот на стаклена градина.

Енергетска безбедност: Флуктуациите на цените на јагленот и природниот гас директно влијаат врз цените и снабдувањето со електрична енергија.

Економска одржливост: Фотоволтаичната и ветерната енергија стануваат сè подостапни, дури и поекономични од енергијата на јаглен.

Цели за јаглеродна неутралност: За да се намалат емисиите, енергијата на јаглен мора постепено да се укине и на крајот да се елиминира.

ⅤМоже ли целосно да ја замени енергијата на јаглен?

Одговорот е: На крајот, но не наскоро.

Во следните 10 години, енергијата на јаглен ќе остане „’рбетот“ на електричната мрежа.

2030–2040: Како што складирањето на енергија станува поевтино, а водородната енергија посигурна, енергијата од јаглен постепено ќе се префрла на „клупата“.

Околу 2050 година: Се очекува обновливата енергија во комбинација со складирање на енергија да ја преземе водечката улога, а енергијата од јаглен во голема мера ќе биде постепено укината.

Со други зборови, идниот енергетски систем веројатно ќе биде: обновлива енергија и складирање на енергија како главни извори, енергијата од јаглен ќе биде во втор план, а нуклеарната енергија, хидроенергијата и водородната енергија ќе обезбедат дополнителна поддршка.

Батериите за складирање енергија сè повеќе ќе се комбинираат со сончева и ветерна енергија, исто како што паметните телефони не можат да функционираат без батерии. Сепак, за обновливата енергија целосно да ја замени енергијата од јаглен, сè уште се потребни технолошки откритија, политичка поддршка и надградби на мрежата. Иднината можеби нема да види како енергијата од јаглен одеднаш исчезнува, туку постепено се повлекува во позадина сè додека еден ден не сфатите дека енергетскиот сектор веќе е доминиран од чиста енергија.