Gió và Mặt trời có thể cung cấp năng lượng cho các quốc gia lớn trên thế giới hầu hết thời gian

Trong một bài báo được xuất bản gần đây trongNature Communications, các tác giả, bao gồm các chuyên gia từ Đại học Thanh Hoa' của Trung Quốc, Viện Khoa học và Công nghệ Carnegie, cho biết rằng hầu hết nhu cầu điện hiện nay ở các quốc gia công nghiệp phát triển tiên tiến có thể được đáp ứng bằng một số kết hợp giữa năng lượng gió và năng lượng mặt trời. . Nhưng phát hiện tích cực đó đi kèm với cảnh báo rằng những nỗ lực bổ sung sẽ là cần thiết để hoàn toàn thỏa mãn các quốc gia' các yêu cầu.

Theo nghiên cứu, hầu hết các hệ thống đáng tin cậy, chủ yếu là năng lượng gió, có khả năng đáp ứng các yêu cầu về điện ở các quốc gia được nghiên cứu từ 72 đến 91%, ngay cả khi không có bộ lưu trữ năng lượng, theo nghiên cứu. Với việc bổ sung khả năng lưu trữ năng lượng trong 12 giờ, các hệ thống trở nên chiếm ưu thế bởi năng lượng mặt trời và có thể đáp ứng nhu cầu từ 83 đến 94 phần trăm giờ.

& quot; Gió và mặt trời có thể đáp ứng hơn 80% nhu cầu ở nhiều nơi mà không có lượng dự trữ điên cuồng hoặc công suất phát điện vượt quá, đó là điểm mấu chốt," đồng tác giả Steve Davis, giáo sư UCI về khoa học hệ thống Trái đất cho biết." Nhưng tùy thuộc vào quốc gia, có thể có nhiều khoảng thời gian kéo dài nhiều ngày trong năm khi một số nhu cầu sẽ cần được đáp ứng bằng việc lưu trữ năng lượng và các nguồn năng lượng không hóa thạch khác trong một tương lai không carbon."

Nhóm đã phân tích 39 năm' dữ liệu nhu cầu năng lượng hàng giờ đáng giá từ 42 quốc gia lớn để đánh giá mức độ đầy đủ của các nguồn năng lượng gió và điện mặt trời để phục vụ nhu cầu của họ. Họ phát hiện ra rằng việc chuyển đổi hoàn toàn sang các nguồn điện bền vững có thể dễ dàng hơn đối với các quốc gia lớn hơn, vĩ độ thấp hơn, có thể dựa vào khả năng cung cấp điện mặt trời quanh năm.

Các nhà nghiên cứu đã nêu bật Đức là một ví dụ về một quốc gia tương đối nhỏ hơn, về diện tích đất, ở vĩ độ cao hơn, điều này sẽ khiến việc đáp ứng nhu cầu điện với các nguồn năng lượng gió và mặt trời trở nên khó khăn hơn.

& quot; Dữ liệu lịch sử cho thấy rằng các quốc gia xa đường xích đạo đôi khi có thể trải qua thời kỳ được gọi là' u ám đen tối' trong đó, khả năng cung cấp năng lượng mặt trời và năng lượng gió rất hạn chế," Tác giả chính Dan Tong, phó giáo sư khoa học hệ thống Trái đất tại Đại học Thanh Hoa cho biết." Một lần xảy ra hiện tượng này gần đây ở Đức kéo dài trong hai tuần, buộc người Đức phải dùng đến thế hệ có thể thay thế được, trong nhiều trường hợp được cung cấp bởi các nhà máy đốt nhiên liệu hóa thạch."

Trong số các cách tiếp cận mà các nhà nghiên cứu đề xuất để giảm bớt vấn đề này là xây dựng công suất phát điện vượt quá nhu cầu hàng năm, phát triển khả năng lưu trữ dài hạn và tổng hợp tài nguyên của nhiều quốc gia trên một khối lục địa.

& quot; Châu Âu cung cấp một ví dụ điển hình," Tong cho biết, người đã bắt đầu nghiên cứu này với tư cách là một học giả sau tiến sĩ tại Khoa Khoa học Hệ thống Trái đất của UCI'" Rất nhiều tính nhất quán và độ tin cậy có thể được cung cấp bởi một hệ thống bao gồm các nguồn năng lượng mặt trời từ Tây Ban Nha, Ý và Hy Lạp với lượng gió dồi dào sẵn có ở Hà Lan, Đan Mạch và vùng Baltic."

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một hệ thống điện gió và năng lượng mặt trời có thể cung cấp khoảng 85% tổng nhu cầu điện của Hoa Kỳ, và lượng điện đó cũng có thể được tăng lên thông qua việc xây dựng quá công suất, bổ sung pin và các phương pháp lưu trữ khác và kết nối với các đối tác quốc gia khác trên lục địa Bắc Mỹ.

& quot; Trên khắp thế giới, có một số ràng buộc địa vật lý nhất định đối với khả năng sản xuất điện carbon thuần bằng 0 của chúng ta," Davis nói." Nó đi đến sự khác biệt giữa khó khăn và không thể. Sẽ rất khó để loại bỏ hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch khỏi cơ cấu sản xuất điện của chúng ta, nhưng chúng ta có thể đạt được mục tiêu đó khi công nghệ, kinh tế và ý chí chính trị xã hội phù hợp với nhau."