Investering i energilagring til solenergi, vindkraft kan reducere udledningen af ​​drivhusgasser betydeligt

Kør gennem næsten ethvert hjørne af Amerika længe nok, og kæmpe solfarme eller rækker af vindmøller kommer til syne, alt sammen med det mål at øge landets vedvarende energiforbrug og reducere udledningen af ​​drivhusgasser.

Men hvad nogle måske ikke indser, er til tider, at disse vedvarende energikilder kan producere mere strøm, end hvad der er nødvendigt, efterlader noget sol- eller vindenergi til, i en vis forstand, gå til spilde. Denne overudbudstilstand er en mistet mulighed for disse rene energiressourcer til at fortrænge forurening fra fossile brændselsdrevne anlæg.

Men ved at skabe komplekse modeller, der analyserer strømsystemer i Californien og Texas, Det viser forskere fra University of Michigan i en undersøgelse, der er planlagt til onlinepublikation den 30. juli Naturkommunikation , at investering i batterier og andre energilagringsteknologier kan være økonomisk levedygtige med ordentlig politisk støtte.

At, på tur, kunne radikalt reducere udledningen af ​​drivhusgasser - med op til 90 % i et scenarie, som forskerne har undersøgt - og øge brugen af ​​sol- og vindenergi på et tidspunkt, hvor klimaforandringerne haster mere.

"Omkostningerne ved energilagring er meget vigtige, " sagde undersøgelsens medforfatter Maryam Arbabzadeh, en postdoc ved U-M's Skole for Miljø og Bæredygtighed. "Men der er nogle incitamenter, vi kunne bruge til at gøre det attraktivt økonomisk, den ene er en emissionsafgift."

Arbabzadeh ledede forskningen i samarbejde med kolleger ved Ohio State University og North Carolina State University. Gregory Keoleian, direktør for U-M's Center for Bæredygtige Systemer, fungerede som hendes rådgiver og en af ​​medforfatterne til undersøgelsen.

"Elektricitetsproduktion tegner sig for 28% af drivhusgasemissionerne i USA, og i betragtning af klimaændringernes hastende karakter er det afgørende at fremskynde udbredelsen af ​​vedvarende kilder såsom vind og sol, " sagde Keoleian, professor i miljø og bæredygtighed og civil- og miljøteknik.

"Denne forskning viser tydeligt, hvordan energilagringsteknologier kan spille en vigtig rolle i at reducere vedvarende begrænsning og drivhusgasemissioner fra kraftværker med fossile brændstoffer."

Arbabzadeh og hendes medforskere skabte komplekse modeller, der analyserede ni forskellige energilagringsteknologier. De så på miljøeffekterne af begrænsning af vedvarende energi, som er mængden af ​​vedvarende energi, der genereres, men som ikke kan leveres for at imødekomme efterspørgslen af ​​forskellige årsager.

De modellerede også, hvad der ville ske, hvis hver stat ville tilføje op til 20 gigawatt vind og 40 gigawatt solkapacitet, og hvordan alt dette ville blive påvirket økonomisk af en kuldioxidafgift på op til $200 pr. ton.

Det, de fandt, var slående.

Tilføjelse af 60 gigawatt vedvarende energi til Californien kan opnå en 72% reduktion af kuldioxid. Derefter, ved at tilføje nogle energilagringsteknologier oven i det i Californien kunne det tillade en 90 % reduktion af kuldioxid. I Texas, energilagring kunne tillade en emissionsreduktion på 57 %.

Men for at alt dette skal ske, forsyningsselskaber ville have brug for en grund til at investere i energilagringssystemer, som kræver store investeringer. Det er her brugen af ​​en kulstofafgift kunne være nyttig, sagde Arbabzadeh.

Alle ni undersøgte energilagringsteknologier, inklusive højteknologiske batterier, kræver en betydelig kapitalinvestering og alle havde forskellige fordele og ulemper. Også tilføjelse til kompleksiteten af ​​forskningen er den anderledes type generationsblanding i Texas og Californien.

Texas bruger nogle kul- og naturgasfyrede enheder. Californien bruger mere ufleksible ressourcer, ligesom atomkraft, geotermisk, biomasse og hydroelektriske energienheder, hvilket gør dens vedvarende beskæringsrater meget højere end Texas.

Undersøgelsen har titlen "The Role of Energy Storage in Deep Decarbonization of Electricity Production."