Elektrik Boleh Diperbaharui Eropah Akan Bertahan Perubahan Iklim Bencana

Penyelidik telah mendapati awan perubahan iklim mempunyai lapisan perak: sistem elektrik boleh diperbaharui, yang sangat bergantung kepada cuaca, berkemungkinan akan terus bekerja di Eropah walaupun selepas peralihan bencana di atmosfer bumi. Perubahan tersebut mengubah metrik seperti manfaat transmisi dan penyimpanan dengan kurang daripada lima peratus.

Penyelidikan yang diterbitkan pada Rabu mendapati bahawa negara-negara dengan tahap angin dan tenaga suria yang tinggi mungkin akan terus membekalkan elektrik dalam senario kes terburuk. Sementara itu, grid benua mungkin memerlukan beberapa rangsangan untuk memastikan aliran listrik terus mengalir. Smail Kozarcanin, seorang ahli PhD di jurusan kejuruteraan di Aarhus University Denmark dan pengarang pertama dalam kajian itu, memberitahu Songsang bahawa, sedikit sebanyak, pasukan tidak mengharapkan keputusan ini.

"Banyak kajian menunjukkan perubahan iklim menunjukkan cuaca yang lebih kerap, dan sejak penjanaan elektrik angin dan matahari bergantung pada cuaca, iaitu angin dan cahaya matahari, maka wajarlah untuk mengharapkan ekstrim baru akan memanggil infrastruktur yang berbeda," kata Smail Songsang. "Bagaimanapun, kami tidak melihat perbezaan besar dalam banyak metrik utama yang kami anggap paling penting untuk sistem tenaga berskala besar masa depan berdasarkan angin dan tenaga solar."

Terdapat beberapa sebab untuk ini. Yang pertama ialah cuaca melampau sudah berlaku kadang-kadang dalam iklim hari ini, supaya sistem yang boleh diperbaharui direka dengan keadaan yang melampau dalam fikiran. Satu lagi ialah permintaan elektrik tidak bergantung pada cuaca, dan jika ada, permintaan turun sedikit dalam cuaca yang lebih panas kerana Eropah menggunakan penyaman udara kurang kerana latitudnya.

"Penurunan kecil dalam tenaga angin dan tenaga solar, iaitu jumlah tenaga elektrik yang dihasilkan oleh turbin angin atau sel solar yang sama dalam senario iklim yang berbeza, kelihatan sedikit terjejas oleh perubahan iklim," kata Smail. "Artinya, senario yang lebih panas cenderung untuk mengurangkan output dari penjana yang sama. Ini bermakna lebih banyak penjana diperlukan untuk menghasilkan jumlah tenaga yang boleh diperbaharui yang sama, menjadikannya sedikit lebih kompetitif dari segi ekonomi."

Penyelidikan menunjukkan kekuatan sistem pembaharuan yang sedia ada, yang semakin meningkat secara popular di seluruh dunia. Industri solar di Amerika Syarikat telah meningkat 159 peratus dari segi saiz tenaga kerja dalam tempoh lapan tahun yang lalu, sementara kapasiti tenaga angin keseluruhan di Amerika mencapai 135 gigawatt tahun lepas. Data dari BP menunjukkan bahawa penggunaan tenaga boleh diperbaharui meningkat sebanyak 17 peratus pada 2017, tetapi masih hanya menyumbang lapan peratus daripada tenaga global.

Kertas penyelidikan kumpulan itu, "Kesan Perubahan Iklim abad ke-21 mengenai sifat-sifat utama sistem skala besar yang boleh diperbaharui yang berskala besar," telah diterbitkan dalam jurnal Joule.

"Sepanjang pengetahuan kita tidak ada kajian dalam literatur yang mana data perubahan iklim telah digunakan untuk model pemodelan elektrik seperti ini," kata Smail, yang menyatakan bahawa kajian serupa telah dilakukan di Amerika Syarikat dan sistem elektrik China, tetapi ini hanya melihat data pengeluaran sejarah.

Walau bagaimanapun, Smail menyatakan bahawa kajian itu hanya melihat grid elektrik. Ini hanyalah sebahagian kecil penggunaan tenaga manusia yang lebih luas, yang merangkumi pemanasan dan pengangkutan. Pasukan itu menjangkakan untuk meneliti kesan yang lebih luas terhadap pemanasan dan elektrik dalam kajian masa depan, satu bidang penyelidikan penting kerana kira-kira 50 peratus daripada penggunaan tenaga benua adalah untuk pemanasan. Di bawah unjuran yang paling dramatik untuk perubahan iklim, tanpa pertimbangan dasar, keperluan pemanasan ruang turun 33 peratus sementara keperluan untuk penyejukan meningkat 400 peratus.

Dengan itu, keputusan positif tidak seharusnya menjadi isyarat bahawa perubahan iklim akan lebih baik daripada yang diharapkan. Hanya kerana grid elektrik Eropah akan menjadi halus, tidak bermakna segala-galanya akan berjalan dengan baik.

"Sepanjang dekad yang lalu jelas bahawa perubahan iklim menyebabkan peristiwa cuaca yang lebih kerap dan tidak menentu, juga di Eropah," kata Smail. "Ini adalah topik yang serius yang membimbangkan sistem manusia dan semula jadi. Kenyataannya agak berbeza ketika menilai kesan perubahan iklim pada sistem bekalan elektrik cuaca berskala besar Eropah."

Baca abstrak di bawah:

Harga jatuh dan perkembangan teknologi yang signifikan kini memacu peningkatan pengeluaran elektrik yang bergantung kepada cuaca daripada tenaga boleh diperbaharui. Memandangkan perubahan iklim, adalah relevan untuk menyiasat sejauh mana perubahan iklim secara langsung memberi impak kepada sistem elektrik yang bergantung kepada cuaca pada masa akan datang. Di sini, kami menggunakan tiga jalur kepekatan IPCC CO2 untuk tempoh 2006-2100 dengan enam percubaan iklim resolusi tinggi untuk domain Eropah. Data iklim digunakan untuk mengira siri masa laras angin dan penjana solar yang disesuaikan bias dan siri masa permintaan suhu yang diperbetulkan untuk 30 negara Eropah menggunakan metodologi canggih. Analisis sistem elektrik yang didorong oleh cuaca kemudiannya digunakan untuk membandingkan lima metrik utama sistem elektrik yang boleh diperbaharui. Kami mendapati bahawa perubahan iklim mengurangkan keperluan untuk elektrik yang diberhentikan sehingga 20%. Metrik utama yang tersisa, seperti manfaat penghantaran dan penyimpanan serta keperluan untuk mengimbangi kapasiti dan rizab, berubah sehingga 5%.