Jen io, kiu nokte tenas energiplanistojn: kio okazas kiam la vento ĉesas blovi kaj la suno subiras, sed ĉiuj ankoraŭ ŝarĝas siajn elektrajn aŭtojn kaj funkciigas siajn klimatizilojn? Ĝi ne plu estas hipoteza problemo. Dum landoj pli forte puŝas al renoviĝantaj energio-celoj, ni kuras antaŭen al realaĵo kiu estas kaj evidenta kaj surprize kompleksa-vento kaj suna energio estas mirindaj kiam ili funkcias, sed ili estas freneze malkonsekvencaj kiam oni efektive bezonas ilin.
La mallonga respondo al ĉu grandskala energistokado povas trakti postulon estas: teknike jes, sed ni ankoraŭ ne estas pretaj por ĝi. Kaj la vojo al atingi tie estas pli senorda ol la plej multaj politikaj dokumentoj ŝatas konfesi.
Kial Ĉi tio Gravas Pli ol Vi Pensas
Plej multaj homoj komprenas, ke sunpaneloj ne funkcias nokte. Kio estas malpli evidenta, estas kiom sovaĝa la ŝanĝebleco povas esti. Mi parolas pri semajnoj-foje monatoj-kiu ventogenerado tra tuta lando povas fali al frakcio de sia kapablo. Veteraj ŝablonoj ne zorgas pri niaj energibezonoj, kaj historiaj datumoj montras kelkajn sufiĉe malkomfortajn verojn pri kiom longe ĉi tiuj paŭzoj povas daŭri.
La situacio de Britio perfekte ilustras tion. Ili estas devontigitaj al reto nulo antaŭ 2050, kio signifas amasajn kvantojn da ventomuelejoj kaj sunaj bienoj. Sed eĉ se vi konstruus sufiĉe da renovigebla kapablo por teorie funkciigi la landon dufoje, vi ankoraŭ havus periodojn kie generacio mankas. La interspaco ankaŭ ne estas malgranda. Ni parolas pri bezono stoki energion sur skvamoj, kiuj malpliigas ion ajn nuntempe funkciantan-proksimume miloble pli ol tio, kion ĉiuj britiaj pumpitaj hidroinstalaĵoj povas provizi kombinite. Tio ne estas tajperaro.
Do Kio Estas la Opcioj por Grandskala Energio Stokado?
Ĉi tie aferoj fariĝas interesaj, ĉar ne ekzistas unu magia solvo. Malsamaj stokadteknologioj elstaras je malsamaj aferoj, kaj kio funkcias por stoki energion dum kelkaj horoj aspektas nenio kiel tio, kion vi bezonas por laŭsezona stokado.
Bateriojricevu ĉiujn titolojn, kaj pro bona kialo-ili rapide pliboniĝas kaj brile funkcias por mallonga-stokado. Sed jen la kapto: kuirilaroj estas multekostaj kiam oni skalas ilin por stoki tagojn aŭ semajnojn de la elektro de nacio. La ekonomio ankoraŭ ne funkcias por grandskala energistokado pli ol eble 4-6 horoj da sekurkopio. Ili estas bonegaj por glatigi la ŝvelaĵojn, malpli bonegaj por transponti dusemajnan streĉon de malalta vento.
Pumpita hidroestas la malnova fidinda-pumpi akvon supren kiam vi havas troan elektron, lasu ĝin kuri reen malsupren tra turbinoj kiam vi bezonas potencon. Ĝi funkcias, ĝi estas pruvita, kaj ĝi estas relative efika. La problemo? Geografio. Vi bezonas la ĝustan specon de tereno kun taŭgaj rezervujoj, kaj la plej multaj el la bonaj lokoj jam estas prenitaj. Konstruado de novaj pumpitaj hidro-projektoj renkontas ĉiajn mediajn kaj planajn obstaklojn.
Stokado de kunpremita aerosonas lerte-uzu troan elektron por kunpremi aeron en subterajn kavernojn, poste liberigu ĝin por movi turbinojn poste. Sed ĝi neniam estas vere forigita komerce. La efikeco de rondveturo-ne estas bonega, kaj vi bezonas specifajn geologiajn formaciojn.
Tiam estasstokado de hidrogeno, kiu povus soni ekzotika sed verŝajne estas la plej praktika solvo por vere grandskala energistokado dum longaj periodoj. La koncepto estas sufiĉe simpla: uzu troan renovigeblan elektron por dividi akvon en hidrogenon kaj oksigenon per elektrolizo. Stoku la hidrogenon, tiam aŭ bruligu ĝin en elektrocentraloj aŭ kuru ĝin tra fuelpiloj kiam vi bezonas elektron denove.
Kial Hidrogeno Daŭre Aperas En Ĉi tiuj Konversacioj
La afero pri hidrogena stokado, kiu elstaras ĝin, ne estas efikeco-ĝi fakte estas sufiĉe malefika kompare kun kuirilaroj, perdante eble 60-70% de la energio en la rondveturo. Sed efikeco ne estas ĉio. Kio gravas por grandskala energistokado estas kosto po unuo de stoka kapacito, kaj ĉi tie estas kie hidrogeno en salkavernoj iĝas konvinka.
Salaj kavernoj estas rimarkindaj tiucele. Vi povas solvi ilin-(esence dissolvi la salon per akvo), kaj ili estas nature sigelitaj kaj stabilaj. Pli grave, ili estas grandegaj. Ununura kaverno povas stoki sufiĉe da hidrogeno por generi gigavatajn-horojn da elektro. Kaj lokoj kiel Britujo-kune kun multaj aliaj landoj-havas grandajn salajn kuŝejojn subterajn kiuj povus akomodi la masivan stokan kapaciton pri kiu ni parolas.
Ankaŭ la ekonomio funkcias alimaniere. Kun baterioj, via kosto skalas proksimume linie kun kapablo-duobligas la stokadon, duobligas la prezon. Kun hidrogeno en salkavernoj, la multekosta parto estas la elektroliza ekipaĵo kaj fuelpiloj (aŭ elektrocentraloj) por konverti reen al elektro. La stokado mem? Relative malmultekosta po unuo post kiam vi elfosis la kavernon. Ĉi tio igas ĝin unike taŭga por stoki grandajn kvantojn da energio, kiu povus sidi tie dum monatoj antaŭ ol vi bezonos ĝin.
La Tempoproblemo Pri kiu Neniu Ŝatas Paroli
Jen kie politikaj ambicioj trafas en fizikan realecon: konstrui ĉi tiun infrastrukturon bezonas tempon. Multe da tempo. Solvo minado de salkaverno ne estas io, kion vi faras dum semajnfino. Ni parolas jarojn por ununura kaverno, kaj vi bezonas multajn el ili. La hidrogenelektrolizaj instalaĵoj, la duktoj, la elektroprodukta ekipaĵo-ĉio ĉi postulas ne nur monon sed plilongigitajn konstrutempoliniojn.
Se Britio (aŭ iu ajn lando) serioze volas grandskalan stokadon de energio preta por kiam ili bezonas ĝin, konstruo devas komenci pli-malpli nun. Ne post kvin jaroj post alia rondo de realigeblo-studoj, sed nun. La interspaco inter "ni verŝajne devus pensi pri tio" kaj "ni urĝe bezonas ĉi tiun funkciadon" fermiĝas pli rapide ol homoj pensas.
Ĉu Ĝi povas Fakte Pritrakti la Postulon?
Revenante al la origina demando: grandskalaj energi-stokaj sistemoj teorie povas trakti postulon, sed nur se ni konstruas sufiĉe da ili ĝustatempe kaj miksas malsamajn teknologiojn taŭge. Vi dezirus bateriojn por hor-al-balancado, eble iom da pumpita hidro, kie disponebla, kaj masiva hidrogena stokado por tiuj plilongigitaj periodoj de malalta renovigebla generacio.
La vera limo ne estas teknologio-ĝi estas volo kaj investo. La sistemoj, kiujn ni bezonas, estas teknike realigeblaj sed postulas engaĝiĝojn kaj elspezojn nun por avantaĝoj, kiuj sentas abstraktajn por multaj homoj. Hidrogena infrastrukturo ne faras ekscitajn gazetarajn komunikojn kiel nova sunbieno faras, kvankam ĝi estas same decida.
Ankaŭ estas demandoj pri kiel vi kreas merkatajn mekanismojn, kiuj instigas konstrui stokan kapaciton, kiu eble restos senmova plejofte. Tradiciaj elektromerkatoj ne estis desegnitaj por ĉi tiu speco de fleksebleco. Iu devas pagi por konstrui kaj konservi amasajn stokajn rezervojn eĉ dum jaroj, kiam veterpadronoj estas favoraj kaj vi apenaŭ uzas ilin.
Kio Necesas Okazi
Por ke grandskala energistokado vere pritraktu postulon dum ni transiras al renovigeblaj energioj, pluraj aferoj devas akordiĝi. Investkadroj devas rekoni la valoron de stokado malofte uzata sed grave grava-kiel asekuro, kiun vi esperas, ke vi neniam pretendas. Planaj permesoj kaj mediaj taksoj devas moviĝi pli rapide sen oferi taŭgan superrigardon. Kaj honeste, la publiko devas kompreni, ke la "estonteco de pura energio" inkluzivas multajn infrastrukturojn, kiuj ne estas ŝikaj sed nepre necesas.
La alternativo ne estas alloga. Sen adekvata grandskala energistokado, vi restas kun fosilia fuelo sekurkopio, kiu malvenkas la celon, aŭ akceptas periodajn senkurentiĝojn kiam renovigeblaj ne povas plenumi postulon, kiun neniu volas. Aŭ vi amase trokonstruas renovigeblan kapablon ĝis la punkto kie vi malofte alfrontas mankojn-sed tio estas ekonomie malŝparema kaj tero-intensa.
Stokado ne estas la plej seksa temo en energia politiko, sed ĝi eble estas la plej grava, pri kiu ni ne sufiĉe atentas. Ĉu grandskala energistokado povas trakti postulon, dependas malpli de teknika kapablo kaj pli de ĉu ni pretas konstrui ĝin je la necesa skalo antaŭ ol ni efektive bezonas ĝin. Kaj tiu fenestro fermiĝas pli rapide ol plej multaj homoj konscias.