Amerika Syarikat dapat dengan pasti sumber 80 persen permintaan listriknya dari angin dan tenaga surya saja, menurut sendi mengkaji oleh para penyelidik dari University of California-Irvine (UCI), California Institute of Technology, dan Institut Sains Carnegie.
Keupayaan untuk menghasilkan tenaga yang boleh diperbaharui ini adalah menggalakkan, kerana penukaran bahan api fosil menjadi elektrik pada masa ini bertanggungjawab untuk peratus 38 pelepasan karbon dioksida, sumber utama pencemaran, di Amerika Syarikat sahaja.
Kajian ini diterbitkan di Malaysia Sains Tenaga & Alam Sekitar.
Kedua-dua solar dan angin adalah sumber tenaga yang bergantung kepada variasi cuaca.
"Matahari terbenam, dan angin tidak selalu meniup," Steven Davis, profesor sains sistem bumi di UCI dan pengarang bersama kajian itu, dalam satu kenyataan. "Jika kita mahukan sistem kuasa yang boleh dipercayai berdasarkan sumber-sumber ini, bagaimanakah kita menangani perubahan harian dan bermusim?"
Selepas menganalisis data cuaca AS setiap jam sepanjang tempoh 36-1980 (2015-XNUMX) untuk menentukan kebolehpercayaan tenaga suria dan angin, para penyelidik mendapati bahawa AS mungkin dapat mengandalkan tenaga suria dan angin untuk majoriti keperluan tenaga, dengan syarat terdapat pelaburan utama dalam kemampuan penghantaran dan penyimpanan.
"Analisis itu mengandaikan kami akan membina banyak panel solar dan turbin angin untuk memanfaatkan sumber-sumber tersebut," kata Davis. "Tetapi untuk mendapatkan peratus 80 juga akan memerlukan peningkatan besar dalam penyimpanan tenaga sama ada atau keupayaan kami untuk mengalihkan elektrik di seluruh negara melalui talian penghantaran."
Jenis pengembangan penyimpanan dan transmisi tenaga ini terdiri daripada membina rangkaian transmisi benua atau kemudahan yang boleh menyimpan tenaga bernilai 12 untuk seluruh negara. Melakukannya akan mahal. Pada harga hari ini, garisan peralihan baru boleh menelan belanja ratusan bilion dolar, sementara storan bateri mungkin akan menelan belanja lebih trilion dolar.
Akibatnya, memenuhi tanda persen 80 mungkin sukar, walaupun tidak mustahil, untuk dicapai dalam jangka pendek. Harga jatuh akan memainkan peranan penting dalam membuat perkembangan ini lebih sesuai.
"Tambah cabaran ini kepada inersia teknologi pembakaran bahan bakar fosil semasa kami pembangkit tenaga elektrik, dan anda dapat melihat bahawa mendapatkan 80 peratus daripada kuasa kami dari sumber-sumber ini akan mengambil masa yang cukup dan pelaburan," kata Davis. "Tetapi kos banyak teknologi yang diperlukan jatuh, dan di banyak tempat di negara ini ada kemahuan yang luar biasa dan sokongan popular untuk tenaga yang boleh diperbaharui. Saya fikir ia akan berlaku. "
Bagaimanapun, memenuhi lebih daripada 80 peratus permintaan elektrik dengan hanya tenaga solar dan angin tidak mungkin.
"Bilangan persentase 80 bervariasi kepada kebolehubahan semula jadi di matahari dan angin," kata Davis. "Jika kita mahu mendapatkan lebih daripada 80 peratus kuasa kita dari kedua-dua sumber tersebut, jumlah penyimpanan tenaga yang diperlukan atau kapasiti penjanaan tenaga solar dan angin meningkat dengan ketara."
Sumbangan 100 peratus 'permintaan tenaga negara dari solar dan angin, katanya, akan memerlukan pembinaan dua kali lebih banyak panel solar dan turbin angin atau mempunyai simpanan beberapa minggu, berbanding dengan jam 12 yang diperlukan untuk memenuhi permintaan 80 peratus .
Akibatnya, angin dan tenaga solar perlu ditambah dengan sumber tenaga lain untuk memenuhi permintaan. Gabungan teknologi dan amalan lain boleh digunakan untuk mengisi jurang.
"Kerja kami menunjukkan bahawa sumber kuasa pelepasan karbon rendah diperlukan untuk melengkapkan apa yang dapat kami hasilkan daripada angin dan matahari sehingga keupayaan penyimpanan dan transmisi memenuhi tugas," Ken Caldeira, pengarang bersama dan saintis iklim di Institut Carnegie untuk Jabatan Sains Ekologi Global, dalam satu kenyataan. "Opsyen boleh termasuk penjanaan kuasa nuklear dan hidroelektrik, serta menguruskan permintaan."
Bagaimanapun, keputusan kajian itu dapat dilihat dengan baik untuk masa depan tenaga boleh diperbaharui.
"Fakta bahawa kita boleh mendapatkan 80 peratus kuasa kita dari angin dan solar sahaja sangat menggalakkan," kata Davis dalam satu kenyataan. "Lima tahun yang lalu, ramai orang meragui bahawa sumber-sumber ini boleh mencatat lebih daripada 20 atau 30 peratus."
Berkaitan:
