Ветар и соларна енергија могли би да замене енергију угља у Тексасу

Тексас може бити модел за нацију како ефикасно заменити угаљ ветром и соларном енергијом за потребе државе за енергијом уз испуњавање еколошких циљева, према новом истраживању инжењера Универзитета Рајс.

Нови рад који предводе инжењер заштите животне средине Даниел Цохан и виши инжењер рачунарских наука Рицхард Морсе из Рајсове школе инжењеринга Георге Р. Бровн користи моделирање оптимизације да идентификује најјефтиније комбинације предложених пројеката ветра и сунца са потенцијалом да замене енергију на угаљ генерације у Тексасу.

Како аутори наводе у раду који се појављује у часописуОбновљиви извори енергије: ветар, вода и соларна енергија, „Једноставно речено, није увек ветровито и није увек сунчано, али је скоро увек ветровито или сунчано негде у Тексасу.“

Кохан је рекао да би то могло да омогући да ветар и соларна енергија замене скоро сву производњу угља, посебно ако се пројекти ветра и сунца налазе на локацијама које обезбеђују комплементарну производњу. Нови рад се заснива на студији из његове лабораторије из 2018.

„Овај рад је заиста о томе како можемо да пређемо са угља што је брже могуће“, рекао је Цохан, ванредни професор грађевинског инжењерства и заштите животне средине. „Тексас и даље сагорева више угља и емитује више сумпор-диоксида и другог загађења од било које друге државе. Иако је транзиција неизбежна, хитно је да се повучемо са угља што је пре могуће како бисмо побољшали квалитет ваздуха и здравље.“

„Чишћење енергије коју користимо да напајамо друштво је једна од најважнијих ствари које треба да урадимо“, рекао је Морсе, који је победио на такмичењу плаката за спомен Малколма Вердикта на самиту о енергетици у Тексасу 2020. за свој рад на пројекту. „Професор Кохан је то рекламирао као пројекат заснован на математици, и то је моја позадина, тако да ми је то што могу да помогнем у пројекту интеграције чисте енергије било веома интересантно.“

Неколико великих електрана на угаљ у Тексасу затворено је 2018. године, а већина преосталих електрана је радила далеко испод капацитета, укључујући и прекиде током замрзавања у фебруару 2021. године. Истраживање тима показало је да би само трећина пројеката ветра и сунца који су већ предложени Савету за електричну поузданост Тексаса до јуна 2020. године могла да замени скоро сву производњу угља у држави. Од јуна 2020. године изграђено је на десетине тих пројеката, а ред предложених соларних пројеката се удвостручио.

Кључ успеха ветра и сунца биће проширење далековода који повезују најветровитије и најсунчаније делове државе са градовима.

„У Тексасу, то је највеће уско грло које успорава раст ветра и сунца“, рекао је Кохан. „Двопартијски закон о инфраструктури који је усвојен прошле године је добар почетак, али нема ни приближно довољно средстава за пренос. Такође, не повезујући се на друге мреже, Тексас је пропустио прилике да прода вишак енергије ветра и сунца другим државама ."

Кохан је приметио да ће природни гас и даље бити кључан за електричну поузданост Тексаса у блиској будућности, посебно пошто ЕРЦОТ ради на опоравку од замрзавања 2021. Међутим, комплементарно постављање ветроелектрана и соларних фарми може смањити потребу за природним гасом и складиштењем и елиминисати потребу за угљем, рекао је он. Студија показује да снага ветра из западног Тексаса тежи врхунцу током ноћи, док ветар јужног Тексаса достиже врхунац са морским поветарцем током летњих поподнева и увече. Заједно са дневним сунчевим зрацима, ови комплементарни извори могу покрити већину, али не све сате у години.

„Чак и уз комплементарно постављање, и даље ће бити сати када сунце не сија и ветар не дува“, рекао је Кохан. „Историјски гледано, главни изазов су била летња поподнева када су клима-уређаји радили пуном снагом и повремено дубоко смрзавање. Сунчеви и обални ветрови раде добро током летњих врхунаца, али понекад могу имати затишја када ће нам требати нешто друго за разбијање у."

Он је рекао да је уклањање угља из тексашке мреже само питање времена. „Мислим да ниједна електропривредна компанија не жели да дугорочно води електране на угаљ“, рекао је Кохан. „Они су прљавији и скупљи за рад од изградње ветроелектрана и соларних пројеката од нуле, а већина комуналних компанија сада има планове да до 2050. године, ако не и пре, достигне нето нулту емисију угљеника.

„Можда због тога нису улагали у надоградњу својих електрана на угаљ, од којих су многе старе више од 40 година и нису баш ефикасне“, рекао је он.

Коаутори рада су Сарах Салваторе на основним студијама грађевинског инжењерства Рајс и алумна Јоанна Слусаревицз, сада постдипломац на Универзитету Царнегие Меллон.

Енергетска фондација је подржала истраживање.

руде.

„Можда због тога нису улагали у надоградњу својих електрана на угаљ, од којих су многе старе више од 40 година и нису баш ефикасне“, рекао је он.

Коаутори рада су Сарах Салваторе на основним студијама грађевинског инжењерства Рајс и алумна Јоанна Слусаревицз, сада постдипломац на Универзитету Царнегие Меллон.

Енергетска фондација је подржала истраживање.