Қоршаған орта - бірінен соң бірі жағымсыз жаңалықтар. Тынық мұхитында жылынып жатыр тезірек соңғы 10,000 120,000 жылдағы кез келген нәрсеге қарағанда және бізде соңғы XNUMX XNUMX жылдағы ең жылы Арктика болуы мүмкін. Бізге құрғақшылыққа, су тасқынына, аптап ыстыққа және дауылға көбірек және нашаррақ дайындалу керектігі айтылды. Жағалаудағы қауымдастықтар көтеріліп жатқан теңіздерден жойылып кетуі мүмкін, бүкіл арал мемлекеттері су астында қалады. Егер мұның бәрі нашар болмаса, жаһандық бар шарап тапшылық.
Жарқын жағы - бізді белгісіз жау соқыр етпейтіні: қазба отындарын тынымсыз жағу - бізді жағаға итермелейтін үлкен нәрсе. Демек, бізді бұл тығырықтан шығарудың шешімі анық болар еді.
Сондықтан осындай адамдардың болғаны жақсы Марк З. Джейкобсон, Стэнфорд университетінің азаматтық және экологиялық инженерия профессоры. Біз қазбалы отынды жағуды тоқтатқымыз келетіні бір нәрсе болса да, Джейкобсон (және зерттеушілер тобы) бізге мұны қалай жасау керектігін айтады.
Жақында Джейкобсон «Дэвид Леттерман шоуында» болды, онда ол бізде әлемді қуаттандыру үшін жел мен күн жеткілікті екенін жариялады.
Ол дұрыс па? Жаңартылатын көздер шынымен қазба отындарын алмастыра ала ма? Олай болса, біз оған жету үшін не істеуге дайынбыз? Оның жұмысын және басқа да жаңа оқиғаларды қарастырайық.
Жаңартылатын әлем
2009 жылы Джейкобсон және Марк А. Делукчи, Калифорния университетінің Дэвис көлік зерттеулер институтының зерттеуші ғалымы мұқабасын жариялады әңгіме in Ғылыми американдық жел, су және күн технологияларын (стенография үшін WWS) пайдалана отырып, дүние жүзіндегі энергияның 100 пайызын (барлық мақсаттар үшін) қуаттандыру жоспарын сипаттайды. Олардың қолайлы технологиялар тізіміне күн энергиясының бірнеше түрі, жердегі және теңіздегі жел турбиналары, геотермалдық, толқындық және су энергетикасы кіреді. Ядролық қару жоқ, табиғи газ жоқ, этанол жоқ - тек жаңартылатын энергия көздері.
«Біздің жоспарымыз миллиондаған жел қондырғыларын, су машиналарын және күн қондырғыларын қарастырады», - деп жазды олар. «Сандар үлкен, бірақ ауқымы еңсерілмейтін кедергі емес; қоғам бұрын да ауқымды өзгерістерге қол жеткізген», соның ішінде біздің үлкен магистральдық жүйеміз және Екінші дүниежүзілік соғыс кезіндегі өнеркәсіптік өрлеу.
Тасымалдау, жылыту/салқындату, электр энергиясы және өнеркәсіпті энергиямен қамтамасыз ететін олардың жоспарында желден келетін энергияның 51 пайызы, атап айтқанда 3.8 миллион 5 мегаватт жел турбиналары болады. Көп сияқты ма? «Бір қызығы, әлемде 73 миллион жеңіл және жеңіл жүк көліктері шығарылады жыл сайын», - деп жазады олар. Сондай-ақ, олардың ізі Манхэттеннің өлшемінен кішірек болады және, әрине, олардың барлығы бір аймақта топтаспайды.
Келесі үлкен қуат көзі күн болып табылады — 40 пайызы 89,000 900 фотоэлектрлік қондырғылар (үйдің немесе бизнестің төбесіне орнататын түрі сияқты) және жарықты шоғырландыру, оны жылуға айналдыру үшін әдетте айналар пайдаланатын шоғырланған күн станцияларының жиынтығынан келеді. және бу турбиналары арқылы электр энергиясын жасау. 70 су электр қондырғысын қосыңыз, олардың 4 пайызы бізде бар және шамамен XNUMX пайызы геотермалдық және толқындық энергиядан, және жер шары жаңартылатын энергиядан қуат алады!
Қалай болғанда да, бұл жоспар. Егер бұл түсінуге тым үлкен болып көрінсе, мемлекеттік деңгейге қарайық. Джейкобсон Нью-Йорк пен Калифорнияның жоспарларын әзірлеу үшін зерттеу топтарымен жұмыс істеді және ол елдегі әрбір штат үшін бір жоспар жасауға үміттенеді.
The Калифорния жоспары «2020 жылға қарай WWS-пен жұмыс істейтін барлық жаңа энергияны, 80 жылға қарай қолданыстағы энергияның 85-2030 пайызын және 100 жылға қарай 2050 пайызын ауыстыруды» мақсат етеді.
Олар «электрлендіру плюс қарапайым тиімділік шаралары Калифорнияның соңғы пайдаланатын электр қуатына сұранысын 44 пайызға азайтады және WWS отын құны нөлге тең болғандықтан энергия бағасын тұрақтандырады» деп тапты. Бұл жаңартылатын көздермен энергия жүйелерін электрлендіруді зерттейтін зерттеушілердің ортақ тұжырымы - біз әлдеқайда тиімді жүйелерге ие боламыз, сондықтан бізге одан да аз энергия қажет.
Калифорнияға арналған ықтимал сценарийлердің бірі келесідей:
- 25 пайызы құрлықтағы желден (22,900 5 XNUMX МВт турбиналар)
- 10 пайызы теңіз желінен (7,233 5 XNUMX МВт жел турбиналары)
- 15 пайызы шоғырланған күн электр станцияларынан (1,080 100 МВт станция)
- 15 пайызы күн-PV электр станцияларынан (1,820 50 МВт станция)
- 10 пайыз тұрғын үй төбесіндегі күн PV (16.2 миллион 5 кВт жүйелері)
- 15 пайызы коммерциялық/мемлекеттік PV (1.15 миллион 100 кВт жүйелер)
- 5 пайызы геотермалдық қондырғылардан (81 100 МВт станция)
- 4 пайызы су электр станцияларынан (11 1,300 МВт станция, оның 90 пайызы бізде бар)
- Толқыннан 0.5 пайыз (4,360 0.75 XNUMX МВт құрылғылар)
- ,5 пайыз толқыннан (2,960 1 МВт турбиналар)
Олардың зерттеулері бұл 856,000 20 137,000 жылдық құрылыс жұмыс орындарын және таза XNUMX XNUMX тұрақты жұмыс орындарын ашады. Басқа артықшылықтарға сумен жабдықтауды қауіпті төгілулерден қорғау, ауаның ластануын тазарту (соның ішінде жыл сайынғы мыңдаған мезгілсіз өлімнің алдын алу) және парниктік газдар шығарындыларын азайту кіреді.
Нью-Йоркке келетін болсақ, Калифорниядан ең үлкен айырмашылық - күн сәулесі азырақ шоғырланған және теңіздегі жел әлдеқайда көп. Бұл олардың Нью-Йорк жоспары:
- 10 пайыз құрлықтағы жел (4020 5 МВт турбиналар)
- 40 пайыз теңіз жел (12,700 5 XNUMX МВт турбиналар)
- 10% шоғырланған күн (387 100 МВт станция)
- 10% күн-PV станциялары (828 50-МВт станция)
- 6% тұрғын үй төбесіндегі PV (5 миллион 5 кВт жүйелер)
- 12% коммерциялық/мемлекеттік шатырдағы PV (500,000 100 XNUMX кВт жүйелер)
- 5 пайыз геотермалдық (36 100 МВт станция)
- 0.5 пайыздық толқын (1910 ж. 0.75-МВт құрылғылар)
- 1 пайыздық толқын (2600 1 МВт турбина)
- 5.5 пайыз су электр (6.6 1300 МВт станция, оның 89 пайызы бар)
Енді бізде сандар бар, біз мынаны сұрауымыз керек: бұл шынымен мүмкін бе?
Еңсерілмейтін кедергілер?
Марк Джейкобсон мен компания олардың жұмысы деп ойлайды техникалық тұрғыдан айтарлықтай қиындықтарсыз болмаса да (төменде бұл туралы толығырақ). Бұған айтарлықтай жоғары қойылған әлеуметтік және саяси кедергілер кірмейді. Дәл қазір бұл мүмкін емес секіріс сияқты. Бірақ бұл Джейкобсонның көзқарасының маңыздылығын жоққа шығармайды. Біз оның мақсатына жете алмауымыз мүмкін, бірақ ол бізге дұрыс бағытты көрсетті.
Солай болды Василис Фтенакис, Колумбия университетінің аға зерттеуші ғалымы және адъюнкт профессоры, ол 69 жылға қарай елдегі электр энергиясының 35 пайызын және барлық энергия қажеттілігінің 2050 пайызын күн энергиясымен қамтамасыз ететін, АҚШ-тағы барлық энергияның 90 пайызы күн энергиясынан келетін жоспарды әзірледі. ғасырдың соңы.
«Джейкобсон жоспарынан айырмашылығы, Фтенакис және оның әріптестері Америка Құрама Штаттарының ең күн шуақты бөліктерінде, ең алдымен оңтүстік-батыста көптеген фотоэлектрлік және термоэлектрлік күн электр станцияларын салуға және осы қуатты қосу үшін жоғары вольтты тұрақты ток беруді пайдалануға шоғырланады. елдің қалған бөлігімен ақпарат көздері » Түсіндіреді Лакис Поликарпу Колумбия университетінің Жер институты үшін.
Джейкобсон желге көбірек сүйенеді, ал Фтенакис күн сәулесін көбірек пайдаланады. Бірақ екеуі де құрылыс үшін шикізатты қажет етеді және бұл қиындық тудыруы мүмкін. Барлық жел турбиналары мен күн панельдері біреудің ауласындағы жерден қазып алу керек материалдардан басталады. Біз Таяу Шығыс мұнайына тәуелділігімізді Қытайдан алынатын шикізат металдарына, Боливиядан литийге немесе Конгодан алынатын мысқа айырбастауымыз мүмкін.
«Адамзат тұйық шеңбермен бетпе-бет келіп тұр: жаңартылатын энергияға көшу бір қалпына келмейтін ресурсты (қазба отын) екіншісімен (металдар мен минералдар) ауыстырады» былай деп жазды зерттеушілер Оливье Вида, Бруно Гоффе және Николас Арндт Табиғат геоғылымы. «Болашақтың әлеуетті тапшылығы көп көңіл бөлген тапшы жоғары технологиялық металдармен ғана шектелмейді. Темір, мыс және алюминий сияқты қарапайым металдарға, сондай-ақ өнеркәсіптік пайдалы қазбаларға сұраныс жоғарылайды ».
Бұл жаңартылатын көздерден бас тарту керек дегенді білдірмейді, деп жазады олар; тек алға қарай жолымызда жан-жақты стратегия қажет.
Жаңартылатын инфрақұрылымға инвестиция салудың бір жақсы жағы - оны салуға (және көп материалдар) көп жылдар қажет болса да, ол ондаған жылдарға созылады. Бізге көмірді, мұнайды және газды шексіз жейтін қазба отындарының аш аңдарынан айырмашылығы, қазірдің өзінде жұмыс істеп тұрған жел турбинасына болатты беруді жалғастырудың қажеті жоқ.
Материалдардың бірінші кедергісін артқа тастадық делік, жаңартылатын көздердің кейбір басқа қиындықтары туралы не деуге болады? Ең көп алынатын үзіліс - энергияны қажет ететін кезде күн жарқырамайды немесе жел соқпайды. Сонда ше?
Джейкобсон AlterNet-ке: «Жел мен күнді біріктіру және олқылықтарды толтыру үшін гидроэлектрді пайдалану арқылы» мұны жасауға болады. «Біз Калифорния үшін мұны өте оңай жасауға болатынын анықтадық, жел мен күн бір-бірін толықтырады: егер күндіз жел соқпаса, күн жиі жарқырайды және керісінше. Егер сізде Батыс жағалауда жасайтын желіде жеткілікті гидроэнергетика болса, онда олқылықтарды толтыруға болады. Сондай-ақ шоғырланған күн энергиясын пайдалануға болады».
Содан кейін орналасқан жері бар; энергияны қажет етпейтін жерлерде жел соғып немесе күн көп жарқыраса ше? «Трансмиссия техникалық тұрғыдан мүлдем кедергі емес», - деді Джейкобсон. «Мүмкін сізге аймақты өзгерту қажет болуы мүмкін, адамдар әдетте электр беру желілерін қосуды ұнатпайды. Бірақ сіз көптеген қолданыстағы желілерді пайдалана аласыз, олардың өткізу қабілетін арттыра аласыз, бұл жаңа желілерді салу мәселесін азайтады ».
Мұның бір бөлігі қазірдің өзінде жүзеге асырылуда. 3,600 мильді орнату жобасы жаңа электр беру желілері Техас штатында аяқталуға жақын, бұл штаттың желді батыс аймағын штаттың қалған бөлігінде халық орталықтары көп біріктіреді. Тұрақты бизнес деп хабарлайды жел энергиясы бойынша мемлекеттің қуатын 50 пайызға арттырады.
басқа жоба Келесі жылы құрылысты бастау ұсынылып отырған ол 725 миль қашықтықтағы Лас-Вегасқа, Невадаға желді Вайомингтен энергия жібере алады.
Тасымалдау процесінде барынша тиімділікке қол жеткізу үшін пайдалануға болады HDVC, жоғары вольтты тұрақты ток, Фтенакистің күн жоспарларының үлкен бөлігі. Қазіргі уақытта біз қолданатын айнымалы ток қуатынан айырмашылығы, HDVC электр энергиясын ұзақ қашықтыққа аз шығынмен тасымалдайды.
Тағы бір маңызды мәселе - бұл шығындар. «Егер сіз барлық қазбалы отындарға тарихи тұрғыдан қарасаңыз, олар тек өсіп-өркендей береді», - деді Джейкобсон. «Ал жел мен күн энергиясының шығындары көп жағдайда төмендейді. Мысалы, соңғы төрт жылда жел орнатудың құны 50 пайызға төмендеді. Өткен жылы күн энергиясының бағасы тағы 6-дан 14 пайызға дейін төмендеді, олар бірте-бірте төмендеді ».
Дегенмен қазба отындары қымбаттай беруі мүмкін. Біз ондаған мың фут тереңдікте бұрғылап жатырмыз. Біз газ мен мұнай үшін тігінен, содан кейін көлденеңінен миль жүреміз. Егер сіз бүгінде тақтатас газы мен тығыз мұнайды көлемді көлденең жару үшін қолданылатын технологияны қарастырсаңыз, бұл өте күрделі нәрсе. Біз енді жерге сабан салып жатқан жоқпыз. Бұл материалды алу қаншалықты қиын болса, соғұрлым біз оны орындауға көбірек энергия жұмсаймыз. Бұл жай ғана қымбат емес; біз сондай-ақ өндіру үшін өткен онжылдықтарға қарағанда көбірек энергия тұтынамыз.
Сонда біз шешуге дайын емес сияқты көрінетін айқын мәселе бар. Қазба отындарын жағу климаттың өзгеруіне түрткі болып табылады, бірақ біз салаға сыртқы әсерлерге тегін рұқсат береміз. Бір оқиға табиғат еріген Арктикадан метанның бөлінуінің әсерінің бағасын белгілеңіз $ 60 трлн. Бұл айсбергтің ұшы ғана. Өткен жылдың өзінде АҚШ-та табиғи апаттар болды $ 110 млрд. Егер экстремалды ауа-райының жиілігі мен ауырлығы болжанғандай көтеріле берсе, бұл сан әлдеқайда көп болуы мүмкін.
Жаңартылатын энергия көздері үшін жақсы жаңалық
Зерттеушілер белгілеген нақты жоспарларға қарамастан, жаңартылатын көздердің болашағына оптимистік көзқараспен қарауға негіз бар.
тамызда Энергетика министрлігі жариялады 2012 жылы жел елдегі жаңа электр энергиясының негізгі көзі болды және ол алдыңғы жылғы жел қуатының көлемінен екі есе көп болды. «Елдің жел энергиясының жиынтық орнатылған қуаты 22 жылдан бері 2000 еседен астам өсті», - деп хабарлады ведомство. Бұл тек қуат емес, сонымен қатар жұмыс орны — елдегі барлық турбиналық жабдықтың төрттен үшке жуығы үйде жасалған.
Бұл бәрі емес. «2011 және 2012 жылдары қол қойылған электр энергиясын сатып алудың ұзақ мерзімді келісімшарттары бойынша жел бағасы орташа есеппен киловатт сағатына 4 центті құрады, бұл желді 2012 жылы байқалған электр энергиясының көтерме бағасымен бәсекеге қабілетті етеді», - деп хабарлады Энергетика министрлігі. есептер.
АҚШ-та теңіздегі желдің әлеуеті өте үлкен, бірақ ол әлі шындыққа айналмайды. Бұл қазіргідей жақын арада өзгеруі мүмкін 11 жобалары алдыңғы қатарда — біреуі Ұлы көлдерде, екеуі Техас шығанағы жағалауында, қалғандары Атлант мұхитында Вирджинияның солтүстігінен Массачусетске дейін.
Өкінішке орай, жел энергетикасын дамытуға көмектесетін өндірістік салықтық несиеге рұқсат берілсе, желдің орасан табысы келесі жылы төмендеуі мүмкін. мерзімі аяқталады желтоқсанның соңында. Сол сияқты, күн өнеркәсібі 2016 жылдың соңында аяқталатын федералды салық несиесіне тап болады, бұл осы саладағы үлкен өсуді тежей алады. Дәл қазір күн ыстық. Күн энергиясы индустриясы қауымдастығы есепАҚШ-та әр төрт минут сайын жаңа күн жүйесі орнатылады және PV жүйесінің бағасы 50 жылдан бері 2010 пайызға арзандады. Электр станциялары пайдаланатын күннен алынатын энергияның көлемі небәрі 1 пайызды құраса да, бұл мүмкін. келесі бірнеше жылда іске қосылған үлкен зауыттармен өзгереді.
Жаңартылатын көздер саласындағы адамдардың көпшілігі бұл салық несиелерін қазба отындарымен ойын алаңын теңестіруге көмектеседі деп санайды, бұл әлемдегі ең табысты салалардың бірі болғанымен, әлі де үлкен субсидияларды көреді. А есеп Халықаралық валюта қоры осы жылы шығарған мәліметтері қазба отын өнеркәсібі үшін жаһандық салық алдындағы субсидиялар 480 жылы 2011 миллиард долларды құрағанын анықтады (салықтан кейінгі субсидиялар шамамен 2 триллион долларды құрайды).
Күннің болашағына оптимистік баға беру неміс Банк Дүниежүзілік күн нарығы тек екі жылдан кейін субсидияларды қажет етпей, толығымен тұрақты болады деп болжайды. Әр елде бәрі басқаша болатыны анық.
Ең үлкен кедергі
Джейкобсон жақында «Дэвид Леттерман шоуы,» «Бұл мәселелерді шешуде технологиялық немесе экономикалық шектеулер жоқ; бұл, ең алдымен, әлеуметтік және саяси мәселе ».
Бұл кішкентай проблемалар емес. Бізде конгресс бар, ол адамзат алдында тұрған ең үлкен қауіп-қатерді қалай шешуді былай қойғанда, аяқ киімінің бауын қалай байлау керектігін де келісе алмайды. Консерваторлар а жаңартылатын көздерге соғыс, жаңартылатын энергияға қойылатын мемлекеттік талаптарды кері қайтаруға тырысады, бірақ олар әрқашан сәтті бола бермейді. Техас сияқты қызыл штаттар жел энергиясынан пайда көретіндіктен, бұл олар үшін жеңіліске ұшырайтын стратегия болуы мүмкін (мысалы, Вирджинияның келесі губернаторы болу жарысында жеңіліп қалған климатты жоққа шығаратын Кен Кучинелли үшін).
The Washington Post жаңа нәтижелерін жариялады Pew сауалнамасы тек шай ішушілер климаттың өзгеруі туралы ғылымға қарсы көзқарастарды әлі де ұстанатынын анықтады; Шай партиясының республикашылдарының 25 пайызы климаттың өзгеруіне сенеді, шай партиясынан басқа республикашылардың 61 пайызы және демократтардың 84 пайызы.
Шамадан тыс (бірақ дауысты) консервативті шетке қарамастан, біз баяу дұрыс бағытта келе жатырмыз. Уақыт өте маңызды. Өзгеріс жеткілікті жылдам бола ала ма?
«Менің ойымша, кейбір секторларда ол электрлік автомобильдер сияқты өте тез дамиды, өйткені олар өте тиімді», - деді Джейкобсон. «Басқа секторларда, егер біз жылдамырақ итермесек, олар жай ғана қарапайым өзгереді немесе жеткілікті жылдам емес. Адамдар климат, ластану, энергетикалық қауіпсіздік тұрғысынан проблемалармен не болып жатқанын түсінгеннен кейін және техникалық шешімдер бар және экономикалық шешім қол жетімді екенін түсінген кезде, олар осы шешімдерге айналады деп оптимистік көзқарастамын ».
Саусақтардың барлығы біздің сайланған шенеуніктерге бағытталған болуы мүмкін емес - бұл жерде кең қоғамдық қолдау болуы керек. Жаңартылатын жобалар әлі де экологиялық сараптамадан өтуі керек, бірақ бұған жол бермей, жел турбиналары немесе күн панельдері, әсіресе көмірден, мұнайдан және газдан электр энергиясын алатын, бірақ олардың ешқайсысын бөліспейтін адамдар үшін тым ұсқынсыз деп айту мүмкін емес. оны алу немесе жағу ауыртпалығы.
Біз болашағымызды жаңартылатын энергиямен қуаттандыру туралы айтқан кезде, біз әлі де әсерлер туралы айтып жатқанымызды түсінуіміз керек, бірақ біз оларды қазба отын алудың бұрынғыдан да экстремалды әдістерімен әлемімізді қуаттандыруды жалғастырудың салдарымен салыстыруымыз керек.
Бұл жай ғана энергия алу жолын өзгерту мәселесі емес. Бұл осы елдегі (және бүкіл әлемде) билік динамикасын өзгерту және билікті жеке адамдар мен қауымдастықтардың қолына қайтаруды білдіреді.
Осы кезде Марк Джейкобсонның 100 жылға дейін немесе тіпті 2030 жылға дейін 2050 пайыз жаңартылатын энергия көздерін құру жөніндегі оптимистік мақсаты қолжетімсіз болып көрінеді. Бірақ біз жаңадан бастағандар үшін 50 пайызды мақсат етіп, экономикамызды шексіз өсудің орнына тұрақтылыққа бағыттасақ ше? Оң қанат тепкілеп, айқайлауы мүмкін, бірақ мен дүниенің соңы келетініне күмәнім бар. Егер біз қазбалы отынды жағуды жалғастыра берсек, біздің тағдырымыз өте жағымды болуы мүмкін емес.
AlterNet-тің аға редакторы Тара Лохан жаңа жобаны іске қосты Үйге кіру, экстремалды энергия алудың хроникасы. Ол жаһандық су дағдарысы туралы екі кітаптың редакторы, соның ішінде соңғы уақытта, Су мәселесі: ең маңызды ресурсымызды үнемдеу үшін неге қазір әрекет етуіміз керек?. Оны Twitter-де @TaraLohan арқылы бақылаңыз.
ZNetwork өз оқырмандарының жомарттығы арқылы ғана қаржыландырылады.
сыйлау