Berubah-ubah seperti angin, terbakar seperti matahari. Sisi Gelap Energi Terbarukan

Sumber energi terbarukan bukan hanya mimpi, harapan dan ramalan yang optimis. Yang benar adalah bahwa energi terbarukan menyebabkan banyak kebingungan di dunia energi dan menyebabkan masalah yang tidak selalu dapat ditangani oleh jaringan dan sistem tradisional. Perkembangan mereka membawa banyak kejutan dan pertanyaan tidak menyenangkan yang belum bisa kami jawab.

Energi yang dihasilkan dari sumber energi terbarukan - ladang angin dan instalasi fotovoltaik - merupakan tantangan nyata bagi sistem energi nasional.

Konsumsi daya jaringan tidak konstan. Hal ini tunduk pada fluktuasi harian dalam kisaran nilai yang cukup besar. Pengaturannya oleh sistem tenaga tetap sulit, karena ini terkait dengan kebutuhan untuk memastikan parameter arus listrik (tegangan, frekuensi) yang sesuai. Dalam kasus pembangkit listrik konvensional, seperti turbin uap, pengurangan daya dimungkinkan dengan mengurangi tekanan uap atau kecepatan turbin. Regulasi seperti itu tidak mungkin terjadi pada turbin angin. Perubahan kekuatan angin yang cepat (seperti badai) diakui dapat menghasilkan daya yang signifikan dalam waktu singkat, tetapi sulit untuk diserap oleh jaringan listrik. Lonjakan daya di jaringan atau ketidakhadirannya sementara, pada gilirannya, menimbulkan ancaman bagi pengguna akhir, mesin, komputer, dll. jaringan pintar, yang disebut dilengkapi dengan alat yang sesuai, termasuk sistem penyimpanan energi, sistem distribusi yang efisien dan komprehensif. Namun, masih ada beberapa sistem seperti itu di dunia.

Karya seni Australian Greens merayakan nol emisi gas rumah kaca

Pengecualian dan kekuatan yang tidak digunakan

Pemadaman yang melanda Australia Selatan September lalu disebabkan oleh masalah di sembilan dari tiga belas pembangkit listrik tenaga angin yang memasok listrik ke wilayah tersebut. Akibatnya, 445 megawatt listrik terputus dari jaringan. Meskipun operator ladang angin meyakinkan bahwa pemutusan tidak disebabkan oleh fluktuasi khas energi angin - yaitu, peningkatan atau penurunan tenaga angin - tetapi oleh masalah perangkat lunak, kesan energi terbarukan yang tidak sepenuhnya dapat diandalkan sulit untuk dihancurkan.

Dr Alan Finkel, yang kemudian meneliti pasar energi atas nama otoritas Australia, sampai pada kesimpulan bahwa pengembangan sumber energi terbarukan mendiskriminasi bagian masyarakat yang lebih miskin. Menurut pendapatnya, karena industri berinvestasi besar-besaran dalam energi terbarukan, harga energi akan naik, memukul pendapatan terendah paling keras.. Ini berlaku untuk Australia, yang menutup pembangkit listrik tenaga batu baranya yang murah dan mencoba menggantinya dengan energi terbarukan.

Untungnya, pembangkit listrik tenaga batu bara terakhir di Australia Selatan yang dilanda pemadaman listrik tersebut ditutup tepat sebelum masalah yang dijelaskan, pada Mei 2016. Volatilitas pasokan adalah masalah yang terkenal tetapi masih belum terlalu akrab dengan energi terbarukan. Kami juga mengenalnya dari Polandia. Jika Anda menggabungkan 4,9 GW kapasitas turbin angin yang dicapai pada 26 Desember 2016, ketika Badai Barbara terjadi, dengan pembangkitan turbin domestik seminggu sebelumnya, ternyata tujuh puluh kali lebih rendah!

Jerman dan China telah menyadari bahwa membangun kincir angin dan panel surya tidak cukup untuk membuat energi baru bekerja secara efisien. Pemerintah Jerman baru-baru ini terpaksa membayar pemilik turbin angin yang menanam jamur untuk memutus aliran listrik karena jaringan transmisi tidak dapat menangani beban yang dikirimkan. Ada masalah di Cina juga. Di sana, pembangkit listrik tenaga batu bara, yang tidak dapat dinyalakan dan dimatikan dengan cepat, menyebabkan turbin angin berhenti beroperasi 15% dari waktu, karena jaringan tidak dapat menerima energi dari pembangkit listrik dan turbin. Itu tidak semua. Pembangkit listrik tenaga surya sedang dibangun di sana dengan kecepatan sedemikian rupa sehingga jaringan transmisi tidak dapat menerima bahkan 50% dari energi yang mereka hasilkan.

Turbin angin kehilangan daya

Tahun lalu, para peneliti di Institut Max Planck Jerman di Jena menerbitkan sebuah makalah dalam jurnal ilmiah bergengsi Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) yang menunjukkan bahwa efisiensi ladang angin besar jauh lebih rendah daripada apa yang bisa jadi hanya hasil dari mereka. skala. Mengapa jumlah energi yang diterima tidak tergantung secara linier pada ukuran instalasi? Para ilmuwan menyarankan bahwa kincir angin itu sendiri yang memperlambat angin menggunakan energinya, yang berarti bahwa jika ada banyak kincir angin yang dipasang di area tertentu, maka beberapa dari mereka tidak akan menerimanya dalam jumlah yang cukup untuk bekerja dengan efisiensi maksimum.

Para peneliti menggunakan data dari sejumlah ladang angin besar dan membandingkannya dengan data dari masing-masing turbin angin untuk membuat model berdasarkan model mekanika angin yang sudah dikenal. Hal ini memungkinkan untuk mengamati iklim di wilayah kincir angin. Seperti dicatat oleh Dr. Lee Miller, salah satu penulis publikasi, perkiraan efisiensi energi turbin angin terisolasi secara signifikan lebih tinggi daripada yang diamati untuk seluruh instalasi mereka.

Para ilmuwan menentukan bahwa, dalam kasus ekstrem, turbin angin yang terletak di area dengan kepadatan tinggi dari instalasi semacam itu hanya dapat menghasilkan 20% dari potensi listrik yang tersedia jika ditempatkan sendiri.

Para ilmuwan menggunakan model dampak turbin angin yang dikembangkan untuk memperkirakan dampak globalnya. Ini memungkinkan untuk menghitung berapa banyak energi

Listrik dapat dihasilkan dalam skala global menggunakan turbin angin. Ternyata hanya sekitar 4% permukaan bumi yang berpotensi menghasilkan lebih dari 1 W/m.²dan rata-rata sekitar 0,5 W / m² – Nilai-nilai ini mirip dengan perkiraan sebelumnya berdasarkan model iklim lanjutan, tetapi sekitar sepuluh kali lebih rendah dari perkiraan yang hanya didasarkan pada kecepatan angin rata-rata lokal. Ini berarti bahwa sambil mempertahankan distribusi turbin angin yang optimal, planet ini akan dapat menerima tidak lebih dari 75 TW energi angin. Namun, ini masih jauh lebih banyak dari kapasitas listrik terpasang saat ini di dunia (sekitar 20 TW), jadi tidak ada alasan untuk khawatir, mengingat hanya ada sekitar 450 MW tenaga angin yang beroperasi di Bumi saat ini.

Pembantaian makhluk terbang

Dalam beberapa tahun terakhir, ada laporan dan informasi tentang pembunuhan burung dan kelelawar oleh turbin angin. Ada ketakutan yang diketahui bahwa mesin, berputar di padang rumput, menakuti sapi, selain itu, mereka harus menghasilkan infrasonik yang berbahaya, dll. Tidak ada studi ilmiah yang meyakinkan tentang hal ini, meskipun laporan tentang hecatomb makhluk terbang adalah data yang relatif dapat diandalkan.

Gambar dari kamera termal menunjukkan kelelawar terbang di dekat turbin angin di malam hari.

Setiap tahun, ratusan ribu kelelawar menyerang ladang angin. Mamalia bersarang di puncak pohon mengacaukan arus udara di sekitar kincir angin dengan arus di sekitar rumah mereka, situs tersebut melaporkan pada tahun 2014. Pembangkit listrik juga harus mengingatkan kelelawar tentang pohon-pohon tinggi, di mahkota yang mereka harapkan awan serangga atau sarang mereka sendiri. Ini tampaknya didukung oleh rekaman kamera termal, yang menunjukkan bahwa kelelawar berperilaku dengan cara yang sama dengan ladang angin seperti yang mereka lakukan dengan pohon. Para ilmuwan mengklaim bahwa ratusan ribu kelelawar dapat bertahan hidup jika desain baling-balingnya diubah. Solusinya juga dengan meningkatkan ambang batas di mana ia mulai berputar. Para peneliti juga berpikir untuk melengkapi turbin dengan alarm ultrasonik untuk memperingatkan kelelawar.

Sebuah daftar tabrakan hewan-hewan ini dengan turbin angin, misalnya untuk Jerman, yang dilakukan oleh Badan Perlindungan Lingkungan Negara Brandenburg, menegaskan sifat kematian yang masif. Orang Amerika juga menyelidiki fenomena ini, mengkonfirmasi kematian yang tinggi di antara kelelawar, dan dicatat bahwa frekuensi tabrakan sangat tergantung pada kondisi cuaca. Pada kecepatan angin yang tinggi, rasio benturan lebih rendah, dan pada kecepatan angin yang lebih rendah, jumlah korban benturan meningkat. Kecepatan angin yang membatasi di mana laju tumbukan berkurang secara signifikan ditentukan menjadi 6 m/s.

Seekor burung terbakar di atas kompleks Ivanpa

Ternyata, sayangnya, pembangkit listrik tenaga surya besar Amerika Ivanpah juga membunuh. Tak lama setelah peluncurannya, The Wall Street Journal mengumumkan bahwa proyek California bisa menjadi yang terakhir dari jenisnya di AS, justru karena hecatomb burung.

Kompleks ini menempati 1300 hektar di salah satu gurun California, barat daya Las Vegas. Ini memiliki tiga menara dengan ketinggian 40 lantai dan 350 ribu cermin. Cermin memantulkan sinar matahari ke arah ruang ketel yang terletak di puncak menara. Uap dihasilkan, yang menggerakkan generator untuk menghasilkan listrik. Cukup untuk 140 ribu. di rumah. Namun sistem cermin memanaskan udara di sekitar menara hingga 540 °C dan burung-burung yang terbang di dekatnya terbakar hidup-hidup. Menurut laporan Harvey & Associates, lebih dari 3,5 orang meninggal di pabrik sepanjang tahun.

Terlalu banyak media hype

Akhirnya, perlu disebutkan satu lagi fenomena yang tidak menguntungkan. Citra energi terbarukan sering menderita karena berlebihan dan hype media yang berlebihan, yang dapat menyesatkan orang tentang keadaan sebenarnya dari perkembangan teknologi ini.

Misalnya, berita utama pernah mengumumkan bahwa kota Las Vegas akan diperbarui sepenuhnya. Kedengarannya sensasional. Hanya setelah membaca lebih hati-hati dan lebih dalam informasi yang diberikan, kami menemukan bahwa ya - di Las Vegas mereka beralih ke 100% energi terbarukan, tetapi hanya ... bangunan kota, yang merupakan sebagian kecil dari persen bangunan di sini pengelompokan.

kami mengundang Anda untuk membaca NOMOR TOPIK dalam rilis terbaru.