Вятърът и слънчевата енергия могат да заменят въглищната енергия в Тексас

Тексас може да бъде модел за нацията как ефективно да се заменят въглищата с вятърни и слънчеви за енергийните нужди на държавата, като същевременно отговарят на екологичните цели, според ново изследване на инженерите от университета Райс.

Новата работа, ръководена от инженера по околна среда Даниел Кохан и старши специалист по компютърни науки Ричард Морс от Инженерното училище Джордж Р. Браун на Райс, използва оптимизационно моделиране, за да идентифицира най-евтините комбинации от предложени вятърни и слънчеви проекти с потенциал да заменят енергията от въглища поколение в Тексас.

Както авторите заявяват в статията, която се появява в списаниетоВъзобновяеми източници: вятър, вода и слънчева енергия, "Просто казано, не винаги е ветровито и не винаги слънчево, но почти винаги е ветровито или слънчево някъде в Тексас."

Кохан каза, че това може да позволи на вятъра и слънчевата енергия да заменят почти цялото производство на въглища, особено ако вятърните и слънчевите проекти са разположени на места, които осигуряват допълнителна продукция. Новият документ се основава на проучване от 2018 г. от неговата лаборатория.

„Този ​​документ наистина е за това как можем да преминем от въглища възможно най-бързо“, каза Кохан, доцент по гражданско и екологично инженерство. "Тексас все още гори повече въглища и отделя повече серен диоксид и други замърсявания от всеки друг щат. Въпреки че преходът е неизбежен, спешно е да се откажем от въглищата възможно най-бързо, за да подобрим качеството на въздуха и здравето."

„Почистването на енергията, която използваме, за да захранваме обществото, е едно от най-важните неща, които трябва да направим“, каза Морс, който спечели конкурса за плакати за паметник на Малкълм Вердикт на срещата на върха в Тексас за енергия през 2020 г. за работата си по проекта. „Професор Кохан го рекламира като проект с математика и това е моят опит, така че възможността да помогна с проект за интеграция на чиста енергия беше много интересно за мен.“

Няколко големи въглищни централи в Тексас бяха затворени през 2018 г., а повечето останали централи работеха далеч под капацитета, включително на фона на прекъсвания по време на замразяването през февруари 2021 г. Изследването на екипа установи, че само една трета от проектите за вятърна и слънчева енергия, които вече са предложени на Съвета за електрическа надеждност на Тексас до юни 2020 г., могат да заменят почти цялото производство на въглища в щата. От юни 2020 г. са изградени десетки от тези проекти и опашката от предложени соларни проекти се е удвоила.

Ключът към успеха на вятъра и слънчевата енергия ще бъде разширяването на преносните линии, свързващи най-ветровитите и слънчеви части на щата с градовете.

„В Тексас това е най-голямото препятствие, което забавя растежа на вятъра и слънцето“, каза Кохан. „Законопроектът за двупартийната инфраструктура, който беше приет миналата година, е добро начало, но няма почти достатъчно финансиране за пренос. Освен това, като не се свързва с други мрежи, Тексас е пропуснал възможностите да продава излишната вятърна и слънчева енергия на други щати "

Кохан отбеляза, че природният газ ще продължи да бъде от решаващо значение за електрическата надеждност на Тексас в краткосрочен план, особено след като ERCOT работи за възстановяване от замразяването на 2021 г. Въпреки това, допълнителното разположение на вятърни и слънчеви ферми може да намали нуждата от природен газ и съхранение и премахване на нуждата от въглища, каза той. Проучването показва, че вятърната мощност от Западен Тексас има тенденция да достига своя пик през нощта, докато вятърът от Южен Тексас достига пик с морски бриз през летните следобеди и вечери. Заедно с дневната слънчева енергия, тези допълнителни източници могат да покрият повечето, но не всички часове от годината.

„Дори и при допълнително разположение, пак ще има часове, когато слънцето не грее и вятърът не духа“, каза Кохан. „Исторически, основното предизвикателство са летните следобеди, когато климатиците работят с пълна сила, и от време на време дълбоко замръзване. Слънчевите и крайбрежните ветрове се представят добре по време на летните пикове, но може да има затишие в някои вечери, когато ще се нуждаем от нещо друго, за да ритнем в."

Той каза, че премахването на въглищата от мрежата на Тексас е само въпрос на време. „Мисля, че никоя от енергийните компании не иска да управлява въглищни централи в дългосрочен план“, каза Кохан. „Те са по-мръсни и по-скъпи за експлоатация от изграждането на вятърни и слънчеви проекти от нулата и повечето компании за комунални услуги вече имат планове да достигнат нулеви нетни въглеродни емисии до 2050 г., ако не и преди.

„Може би поради това те не са инвестирали в подобрения на своите въглищни централи, много от които са на повече от 40 години и не са много ефективни“, каза той.

Съавтори на статията са специалност строително инженерство на Райс Сара Салваторе и възпитаник Джоана Слусаревич, сега завършил студент в университета Карнеги Мелън.

Енергийната фондация подкрепи изследването.

руда.

„Може би поради това те не са инвестирали в подобрения на своите въглищни централи, много от които са на повече от 40 години и не са много ефективни“, каза той.

Съавтори на статията са специалност строително инженерство на Райс Сара Салваторе и възпитаник Джоана Слусаревич, сега завършил студент в университета Карнеги Мелън.

Енергийната фондация подкрепи изследването.