Kirjailija: David Andresen & Phil Layton PI energia
Fossiilisten polttoaineiden osuus maailmanlaajuisesti kulutetusta primäärienergiasta on noin 80 %, eikä tämä luku ole oleellisesti muuttunut viimeisen 30 vuoden aikana. PI energia perustettiin kehittämään seuraavan sukupolven aurinkosähköteknologiaa, joka on kustannuskilpailukykyinen ja maailmanlaajuisesti skaalautuva, jotta voidaan luoda pragmaattinen polku ilmastonmuutoksen hillitsemiseen ja siirtymiseen puhtaaseen teknologiaan.
On olemassa monia mahdollisia uusiutuvan energian lähteitä, kuten tuuli-, aurinko-, geoterminen-, aalto-, vuorovesi-, vesivoima-, biomassa- ja paljon muuta, joista jokaisella on teknologiat kaupallisen kypsyyden ja kehityksen eri vaiheissa. Millä uusiutuvalla energialla on potentiaalia tuottaa suurin osa puhtaasta energiasta tulevina vuosikymmeninä?
Joskus liian monet vaihtoehdot tekevät päätöksen vaikeaksi1. Siirtyminen puhtaaseen energiaan on määritelmänsä mukaan monimutkainen ongelma, tehtävä, jota ei ole koskaan ennen suoritettu. Kuinka voimme valita oikean teknologian siirtymään puhtaaseen energiaan, kun on niin monia valintoja? Kaikki uusiutuvat energialähteet eivät toimi hyvin kaikkialla tai koko ajan, ja jotkut tekniikat ovat käytännöllisiä vain muutamissa paikoissa (esim. vuorovesienergia Skotlannissa2), kun taas muut lähteet voivat toimia hyvin monissa osissa maailmaa.
Viime vuosina ilmastotieteen uusia löydöksiä3 viittaavat kasvihuonekaasujen lisääntymiseen, koska se voimistaa äärimmäisiä sääilmiöitä ympäri maailmaa. Vaikka uusiutuva energia ja puhdas teknologia ovat edistyneet jonkin verran, vuosina 1999–2019 fossiilisten polttoaineiden maailmanlaajuinen kulutus on itse asiassa kasvanut yli 32 prosenttia, ja viimeisen kahden vuosikymmenen aikana fossiiliset polttoaineet tarjoavat edelleen noin 80 prosenttia kokonaisprimäärienergiasta. Elämme edelleen pitkälti fossiilisten polttoaineiden aikaa.
Lokakuussa 2021 rankkasateet Shanxissa aiheuttivat laajalle levinneitä tulvia monille Kiinan hiilikaivoksille, mikä johti hiilipulaan, mikä aiheutti aurinkopaneelin pysähtymisen.4 tuotanto, mikä johtaa maailmanlaajuiseen hintojen nousuun5. Tämä ironinen yhteys fossiilisten polttoaineiden ja nykyisen uusiutuvan energian välillä korostaa sitä tosiasiaa, että kivihiili ja sen fossiiliset serkut (kaasu ja öljy) ovat edelleen suhteellisen halpoja ja että uusiutuvan energian ei ole vielä tullut paljon kestävämpää ja kustannuskilpailukykyisempää, jotta se todella laajentaa maailmanlaajuisesti. Kaikilla energialähteillä, mukaan lukien nykyiset uusiutuvat energialähteet, on hiilijalanjäljet, jotka on minimoitava. Energiavalinnat viipyvät vuosikymmeniä, joten huonot valinnat voivat olla kalliita ja voivat itse asiassa heikentää kykyämme vastata ilmastonmuutokseen riittävästi.
Mitkä voisivat olla kriteerit valita parhaat puhtaan energian valinnat ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi realistisesti uusiutuvan energian ja puhtaan teknologian painopisteen valinnassa? Tämä kysymys on ilmastokriisin ytimessä, järkevän valinnan on oltava pragmaattista, ja se sisältää todennäköisesti seuraavat vaatimukset onnistuneelle ja maailmanlaajuiselle puhtaan energian siirtymiselle, jossa nykyiset ja kehitteillä olevat tekniikat tulisi ottaa huomioon, jos niillä on potentiaalia :
- Lähes nolla kasvihuonekaasu päästöt
- Alueellisesti saatavilla ympäri maailmaa
- Korkea energiapotentiaali ja tehotiheys käytännössä vastaamaan suurinta kysyntää
- Valmistettu maaperän runsaista myrkyttömistä alkuaineista maailmanlaajuista skaalautuvuutta varten
- Halpa, mukaan lukien valmistus ja asennus maailmanlaajuista skaalautuvuutta varten
Näillä tavoitteellisilla kriteereillä tulisi tunnistaa uusiutuvan energian tyypit, jotka voidaan priorisoida, mutta se ei tarkoita, että tuloksena oleva valinta olisi paras kaikille ihmisille kaikkialla. Aiomme myös olettaa, että energian varastointi, olipa sitten suuria akkuja, vetyä tai muita skaalautuvia ratkaisuja, on ratkennut, joten sähköntuotannon vaihtelu ei ole niin ongelmallinen. Sovelletaan kriteeriluetteloa uusiutuvan energian eri muodoissa.
Alkuperäinen luettelo uusiutuvan energian ehdokasluokista:
- Lähes nolla kasvihuonekaasu. Energialähteellä on oltava erittäin pieni hiilijalanjälki. Biomassaan ja biopolttoaineisiin liittyy polttoa ja usein merkittäviä fossiilisia polttoaineita. Aurinkolämpövoimalaitokset vaativat usein paljon vettä turbiinien käyttämiseen kuivissa paikoissa (suuri hiilijalanjälki). Suuret vesipadot voivat olla merkittäviä vaikutuksia, mukaan lukien hiilijalanjälki, mutta mikrovesi voi olla paljon puhtaampaa.
2. Alueellisesti saatavilla ympäri maailmaa. Vaikka vesi, geoterminen, aalto ja vuorovesi voivat olla hyviä energianlähteitä, ne ovat useimmiten maantieteellisesti rajoitettuja. Energian siirtämisestä pitkiä matkoja aiheutuvien valtavien kustannusten välttämiseksi energialähteiden on mahdollisesti toimitettava useimmat alueet ympäri maailmaa.
- Korkea energiapotentiaali ja tehotiheys ovat välttämättömiä käytännössä suurimman kysynnän tyydyttämiseksi sekä realistiseksi kilpailemiseksi fossiilisten polttoaineiden kanssa. Aurinkosähköllä on ylivoimaisesti suurin teoreettinen potentiaali uusiutuvista energialähteistä (katso alla oleva taulukko).
Tärkeä ja usein huomiotta jätetty tekijä on pinta-alan tehotiheys, joka mittaa, kuinka paljon aluetta on varattava energian tuottamiseen (kwh per acre tai MWh per neliökilometriä tai mailia). Fossiiliset polttoaineet ovat erittäin energiatiheitä, ja aurinkoenergialla on uusiutuvista energialähteistä suurimmat alueelliset tehotiheydet, kuten alla olevasta kaaviosta näkyy.
Kun otetaan huomioon sovelletut kriteerit, aurinkosähkö on saanut tähän mennessä korkeimmat pisteet:
Jos tarkastelemme aurinkosähköä mahdollisena prioriteettina puhtaaseen energiaan siirtymisessä, meidän on tarkasteltava asiaa tarkemmin, koska aurinkosähköä on monenlaisia. Tässä on PV-tekniikoiden eri sukupolvet:
- Ensimmäisen sukupolven aurinkosähkö (1941-nykyinen): Tämä oli ensimmäinen kaupallinen aurinkosähkötekniikka. Perinteinen kiteinen piin PV hallitsee edelleen noin 96 % aurinkomoduulien myynnistä maailmanlaajuisesti. Nykyään se on luotettava standardi, vaikka sillä on huomattavat energiakustannukset ja valmistuksen hiilijalanjälki, ja se on rajoitettu tietyille markkinoille painonsa ja jäykkyytensä vuoksi.
- Toisen sukupolven PV (CdTe ja CIGS), ensimmäisen kerran kaupallistettu 1990-luvulla: Nämä ovat ohutkalvomateriaaleja, jotka sisältävät niukasti alkuaineita (indium, gallium, telluuri) ja useimmissa tapauksissa myös myrkyllisiä alkuaineita (esim. kadmiumia). Galliumarsenidi on eksoottinen aurinkokenno, joka tarjoaa korkeamman hyötysuhteen, mutta sisältää myös niukkoja ja myrkyllisiä elementtejä ja on kohtuuttoman kallis useimmissa sovelluksissa.
- Kolmannen sukupolven PV sisältää:
- Perovskiitit: eivät tällä hetkellä stabiileja ja sisältävät vesiliukoista lyijyä.
- Quantum dot: ovat kehitysvaiheessa, sisältävät lyijyä tai kadmiumia tai niitä ei ole ollut kaupallisesti saatavilla.
- Uuden sukupolven aurinkosähkö: Uusi aurinkosähkö, jolla on potentiaalia hyvään ja vakaaseen suorituskykyyn, käyttämällä myrkytöntä maaperää sisältäviä elementtejä. PI energia kehittää patentoitua ohutta ja joustavaa myrkytöntä aurinkosähköä, joka käyttää huomattavasti vähemmän energiaa tuottaakseen kuin ensimmäisen sukupolven aurinkosähkö.
4. Valmistettu maaperän runsaista myrkyttömistä alkuaineista globaalin skaalautuvuuden vuoksi.
Puhtaan energian maailmanlaajuinen skaalautuvuus sulkee pois niukkojen ja myrkyllisten elementtien merkittävän käytön ja käyttöönoton, mikä tarkoittaa, että vain c-Silicon ja Fourth Generation PV täyttävät tämän vaatimuksen.
5. Halpa. Tämä on viimeinen vaihe kriteerissä, ja se sisältää uusiutuvan energian valmistuksen ja asennuksen. Kiteinen pii on maailman johtava uusiutuvan energian laitosten toimittaja viime vuosina, mutta aurinkosähkö tuottaa vain alle 0.4 % maailmanlaajuisesta energiankulutuksesta.6. Nykyisenä hallitsevana teknologiana c-Si:n asennuspaikat ovat rajalliset sen jäykkyyden ja painon vuoksi, mikä lisää sen asennuskustannuksia. Ihanteelliset aurinkomateriaalit mukaan MIT, on kevyt ja joustava PV-moduuli, joka on valmistettu runsaasti maaperää sisältävistä elementeistä, jotta ne voidaan asentaa uusiin sovelluksiin, mukaan lukien useimmat rakennusten ulkopinnat ja jopa sähkö- ja hybridiautot.
Vaikka nykyinen c-Si näyttää olevan paras aurinkoenergiaratkaisu tänään, meidän on tehtävä paljon paremmin torjuaksemme ilmastonmuutosta ja tehdäksemme puhtaasta teknologiasta ja energiasta markkinavalinta, joka perustuu kustannuskilpailukykyyn ja maailmanlaajuiseen käyttöönotettavuuteen, jotta sitä voidaan tehostaa. nopeasti ylös. PI energia on uuden sukupolven aurinkosähkötekniikka, jota kehitetään parhaillaan. Yhtiö aikoo tarjota paljon paremman aurinkosähköratkaisun, joka laajentaa aurinkoenergian käyttöä taloudellisuuden ja toiminnallisuuden perusteella. Lisätietoja saat katso www.pienergy.com.
Tätä artikkelia tukee PI energia.
1 "Valinnan paradoksi – miksi enemmän on vähemmän", kirjoittanut Barry Schwartz, PhD. 2004 .(ISBN 0-06-000568-8)
4https://www.bbc.com/news/business-58879481
Arvostatko CleanTechnican omaperäisyyttä? Harkitse tulla CleanTechnican jäsen, tukija, teknikko tai suurlähettiläs - tai suojelija Patreon.
- "
- &
- 2021
- Meistä
- Mukaan
- Tili
- poikki
- osoite
- Mainostaa
- Kaikki
- keskuudessa
- vahvistavia
- sovellukset
- ALUE
- noin
- artikkeli
- saatavissa
- akut
- bbc
- ovat
- PARAS
- biomassan
- Rakentaminen
- hiili
- hiilijalanjälki
- tapauksissa
- aiheutti
- haaste
- muuttaa
- Kiina
- puhdas energia
- Cleantech
- Cleantech-keskustelu
- Ilmastonmuutos
- ilmastokriisi
- lähempänä
- CNBC
- Kivihiili
- tuleva
- kaupallinen
- yritys
- monimutkainen
- kulutus
- sisältää
- kustannukset
- kriisi
- Nykyinen
- DA
- Kysyntä
- käyttöönotto
- kehittää
- kehittämällä
- Kehitys
- eri
- aikana
- Taloustiede
- tehokkuus
- energia
- Tapahtumat
- Laajentaa
- laajenee
- Kuva
- Elokuva
- Etunimi
- Jalanjälki
- lomakkeet
- fossiiliset polttoaineet
- polttoaine
- GAS
- tuottaa
- sukupolvet
- saada
- Global
- Maailmanlaajuisesti
- menee
- hyvä
- kasvihuonekaasu
- Kasvu
- vieras
- tätä
- Korkea
- Miten
- HTTPS
- valtava
- Hybridi
- vety
- tunnistaa
- tärkeä
- Mukaan lukien
- tiedot
- oivalluksia
- integroitu
- IT
- suuri
- johtaa
- rajallinen
- LINK
- Lista
- valmistus
- markkinat
- markkinat
- tarvikkeet
- mitata
- MIT
- lisää
- eniten
- netto
- Öljy
- Vaihtoehdot
- tilata
- Muut
- Tyynenmeren
- Patreon
- Ihmiset
- suorituskyky
- kasvit
- podcast
- kehno
- teho
- hinta
- Ongelma
- toimittaa
- tarjoaa
- Kvantti
- kysymys
- uusiutuva energia
- uusiutuvat
- vaatimukset
- myynti
- skaalautuvuus
- skaalautuva
- siirtää
- pulaa
- merkittävä
- So
- aurinko-
- aurinkoenergia
- Ratkaisumme
- Sponsored
- neliö
- Levytila
- onnistunut
- toimittaa
- Tuetut
- pinta
- kestävä
- Puhua
- Technologies
- Elektroniikka
- Kaavio
- Lähde
- maailma
- lämpö-
- aika
- tänään
- perinteinen
- kuljettava
- us
- vesi
- Aalto
- Mitä
- tuuli
- Referenssit
- maailman-
- olisi
- vuotta