Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Med stigende benzinpriser og strømafbrydelser, er grøn teknologi løsningen?

"Vi ved, hvad der kan fungere. Det er bare et spørgsmål om at bygge den rigtige infrastruktur og have de rigtige softwareløsninger,” siger Amy Myers Jaffe, forskningsprofessor ved The Fletcher School. Kredit:Amy Myers Jaffe

I de seneste måneder har energimangel i Kina forstyrret produktionen og resulteret i rullende strømafbrydelser i dele af landet. I mellemtiden skyder elomkostningerne i vejret i Europa, og de amerikanske gaspriser er mere end fordoblet. Virkningerne af disse stigende priser og energimangel bølger over hele verden og vækker frygt for en eskalerende global energikrise lige i tide til vinteren.

Kina har allerede solgt nogle af sine oliereserver for at reducere priserne, og USA kunne gøre et lignende skridt, "men vi vil gerne have løsninger, der ikke vil gøre drivhusgasser værre. Og det er et meget vanskeligere forslag end blot at løse en energikilde. forsyningskrise," siger Amy Myers Jaffe, administrerende direktør for Climate Policy Lab på Tufts og forskningsprofessor ved The Fletcher School. Hun er forfatter til Energy's Digital Future, en bog udgivet tidligere i år om løfterne og udfordringerne i en post-olie-æra.

Tufts Now talte med Jaffe for at forstå, hvordan overgangen til renere energi kunne hjælpe med at stabilisere energipriserne og forhindre mangel i fremtiden – og hvilke forhindringer vi stadig skal fjerne for at gøre det muligt.

Tufts Now:Vi ser energimangel og stigende omkostninger rundt om i verden. Kan du forklare, hvordan vi kom hertil?

Amy Myers Jaffe:Det er vigtigt at forstå, hvilket enormt chok det økonomiske tilbageslag af COVID i 2020 var på alle mulige måder, der påvirker energi, uanset om det er energiinvesteringer, energivalg eller energivaner. Vi har haft en begivenhed, der ikke har nogen historisk præcedens, når det kommer til energi.

Og den begivenhed finder sted inden for rammerne af normal cyklikalitet i traditionelle industrier som olie og gas - typisk når priserne falder, og udbuddet er rigeligt, stopper virksomheder med at investere. Og når efterspørgslen stiger med økonomisk vækst, og vi har højere energipriser og mangel, signalerer det virksomhederne, at de skal investere mere. Vi er vant til op og ned i olie- og benzinpriser - som amerikanere ser det ud til, at vi har set den historie en million gange. De af os, der ser energimarkederne, har også set meget op og ned i naturgas og for nylig, i Texas, endda nogle chokerende op og ned i elpriserne.

I 2020 lukkede pandemien store dele af den globale økonomi. Energiinvesteringer og -produktion måtte skæres kraftigt ned, fordi vi stort set ikke havde noget sted at lægge de fossile brændstoffer. Vi havde ikke brug for dem. Ingen fløj nogen steder. Ingen kørte nogen steder. Der var steder, hvor folk ikke fremstillede noget. Alt dette forårsagede dette enorme chok for energisystemet.

Og nu – da vi havde et opsving i USA, og vi havde noget mere bevægelse i Europa og en vis økonomisk aktivitet og vækst i Asien – gør alt det nedskæring i investeringer i olie og gas fra 2020 den potentielle brændstofmangel værre i 2021 og formentlig ind i 2022.

Er overgangen til vedvarende energikilder som sol og vind, der forværrer den nuværende energikrise?

På den politiske arena vil mange gerne fortælle den gennemsnitlige lægmand, at det hele er vedvarende energis skyld, fordi den ikke produceres på en konstant måde - solen skinner ikke om natten, nogle gange har du perioder, som denne sommer i U.K., hvor vinden ikke blæser.

Men egentlig, hvis vi ikke havde haft nogen vedvarende energi, ville vi stadig være på samme sted, når det kommer til 2020-chokket og eftervirkningen. Faktisk ville vi nok være et værre sted.

Det er meget nemt at give vedvarende energi skylden, og selvom der var nogle forstyrrelser i vindkraften i Europa denne sommer og uventede begrænsninger for vandkraft i Kina i år, er det ikke i høj grad årsag til OPEC's markedsstyrke eller den vedvarende gearing Rusland har på naturgas i Europa, eller boom-and-bust olie- og gasinvesteringscyklussen, eller hvordan vi bruger energi anderledes på grund af COVID.

Kan overgangen til vedvarende energikilder hjælpe os med at undgå lignende situationer i fremtiden?

Når vi skifter til vedvarende energi, vil det i sidste ende svække olie- og gas-boom-og-bust-cyklussen og måske endda få det til at forsvinde over tid, fordi fossile brændstoffer vil være en meget mindre del af den globale økonomi. Men indtil videre er vi nødt til at udvikle de rigtige regler og kombinationer af teknologier for at opbygge modstandsdygtighed i vores energidistributionssystem.

For eksempel er staten Vermont afhængig af næsten 100 % vedvarende energi. Men det betyder ikke, at staten udelukkende er drevet af vedvarende energi fremstillet i Vermont. Vermont importerer vandkraft fra Canada, og det hjælper med at balancere enhver uregelmæssighed, som de måtte opleve fra den fælles indsats, de har gjort for at skifte til vedvarende energi. Hvis du kan handle el på tværs af stats- og landegrænser, kan du løse midlertidige problemer forårsaget af vejr eller andre begivenheder. Texas lærte på den hårde måde sidste vinter, at det kan være problematisk at gå alene, når det uventede sker.

Den anden ting er, at efterhånden som vi integrerer mere ellagring – hvad enten det er batterier eller brintsystemer eller backup-generering – bliver det lettere at afbalancere ændringer i forsyningen, når vi har vejrrelaterede overraskelser.

I Australien har de indsat et sæt batterisystemer, samlet på en yderst anvendelig måde, i den vestlige del af landet, som er gået langt med at eliminere historiske brownouts. De har fundet frem til disse virkelig gode vedvarende energiløsninger for at løse problemet med, at det ikke er kommercielt rentabelt at bygge en kæmpe naturgasledning fra den østlige del af landet.

Så vi ved, hvad der kan fungere. Det er bare et spørgsmål om at bygge den rigtige infrastruktur og have de rigtige softwareløsninger.

Du taler om dette i din bog, Energy's Digital Future. Hvad skal landene gøre for at lette disse løsninger?

Jeg har et kapitel i min bog, der hedder "Alexa:Beam Me Up Clean Energy." Det handler om, hvordan vi med alle disse enheder og maskiner, der taler til hinanden, kunne bruge disse teknologier til at forbrænde mindre energi uden at ændre vores livskvalitet. Varer kunne 3D-printes lokalt on-demand, vores smarte enheder kunne slukke for maskiner, vi ikke bruger, og vores hjem og køretøjer kunne føre overskydende energi tilbage til lokale forsyningsselskaber for at balancere nettet.

Men det vil kun fungere, hvis vi har de lovgivningsmæssige rammer til at få disse teknologier til at fungere for os i stedet for imod os.

Hvis jeg skal give mit elselskab ret til at slukke for alle mine ikke-nødvendige apparater, fordi jeg på min smarte applikation har angivet, at jeg er på mit kontor, skal jeg være sikker på, at disse oplysninger vil blive opbevaret privat . Vi har brug for beskyttelse af mine energiforbrugsdata, og jeg skal også vide, at min energiforsyning i hjemmet ikke kan hackes og afbrydes via internettet.

Du forestiller dig en verden, hvor vi ville have denne teknologi til at hjælpe os med at bruge mindre energi og få mere energi fra vedvarende kilder. Det virker som en overvældende opgave. Hvad gør dig optimistisk om, at vi kan gøre det?

COVID var et frygteligt chok, men det var også en mulighed. Overalt i verden blev vi tvunget ud af vores sædvanlige praksis. Og spørgsmålet er nu, hvad skal vi tilbage til? Kunne vi se på livsstile, der tager højde for klimaændringer, og optimere vores aktivitet for at sænke mængden af ​​affald, mængden af ​​energi, vi bruger, og mængden af ​​ting, vi køber?

I forbindelse med globale klimaforhandlinger virker det meget overvældende at tænke på, hvordan man ville gøre det. Men når jeg tænker på nye digitale teknologier som automatisering, kunstig intelligens og tingenes internet, og hvordan man bruger dem til både bekvemmelighed og miljø, så bliver det en lille smule nemmere.

Vi har meget mere omkostningseffektive vedvarende energi, end vi havde i 80'erne og 90'erne. Vi har brugt tid og kræfter på at udvikle disse digitale og andre former for løsninger, der gør implementeringen af ​​vedvarende energi nemmere og mere pålidelig. Vi er nået rigtig langt.

Der er en følelse af, at det haster med, at vi ikke er kommet langt nok, hurtigt nok. Men vi er i en bedre position til at bevæge os hurtigt i dag, end vi nogensinde har været. Og det er virkelig det, vi skal fokusere på og tænke på, hvordan vi kan aktivere det sidste, store skub til netto nulenergi.

Varme artikler