Χρησιμοποιώντας τρεις προσεγγίσεις για να προσδιορίσετε εάν οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας έχουν αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα

Η εκμετάλλευση των αιολικών και ηλιακών πηγών έχει μεταμορφώσει τα συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, επιτρέποντας ένα διαφοροποιημένο, ενδογενές και πράσινο μείγμα πηγών ηλεκτρικής ενέργειας. Αναμένεται ότι η διείσδυση ανανεώσιμων πηγών ηλεκτρικής ενέργειας (ΑΠΕ), όπως η αιολική ενέργεια, τα ηλιακά φωτοβολταϊκά (ΦΒ), η βιοενέργεια, η γεωθερμία και η υδροηλεκτρική ενέργεια θα υποκαθιστούσαν τις πηγές ορυκτών καυσίμων. Στο μεταξύ, αναμένει κανείς να μειώσει τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα και την ενεργειακή εξάρτηση. Συνήθως, τα οφέλη των ΑΠΕ θεωρούνται δεδομένα, αλλά έχουν δει πραγματικά οι ΑΠΕ αυτά τα αναμενόμενα οφέλη; Διατηρούν το περιβάλλον μέσω της μείωσης της καύσης ορυκτών καυσίμων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας;

Υπάρχει μια διαβόητη παγκόσμια τάση χωρών να αλλάζουν τα ενεργειακά τους συστήματα για να χρησιμοποιούν περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια αντί για ορυκτά καύσιμα για να τροφοδοτούν όλες τις οικονομικές δραστηριότητες. Ωστόσο, εάν η στροφή προς την ηλεκτροδότηση συντηρηθεί από την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω ορυκτών καυσίμων, τα πλεονεκτήματα ακυρώνονται.

Οι ΑΠΕ, συγκεκριμένα η αιολική ενέργεια και η ηλιακή φωτοβολταϊκή ενέργεια, χαρακτηρίζονται από τη διακοπτόμενη παραγωγή τους, δηλαδή η παραγωγή τους εξαρτάται από τη διαθεσιμότητα ανέμου και ήλιου, αντίστοιχα. Για παράδειγμα, εάν ο άνεμος υπάρχει στις κατάλληλες συνθήκες, οι ανεμογεννήτριες θα μπορούσαν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια, αλλά εάν δεν υπάρχει άνεμος, δεν μπορούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Έτσι, όταν οι ανεμογεννήτριες δεν παράγουν, δηλαδή έχουν την ικανότητα να παράγουν αλλά δεν υπάρχουν πόρους, αυτή η χωρητικότητα είναι γνωστή ως "αδρανής".

Για να ξεπεραστεί αυτό το φαινόμενο, τα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας διατήρησαν ή αύξησαν την εγκατεστημένη δυναμικότητα των ορυκτών καυσίμων για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας όταν οι ΑΠΕ δεν ικανοποιούν τις απαιτήσεις της κοινότητας. Αυτή η εργασία συμβάλλει στο να διευκρινιστεί εάν οι ΑΠΕ μειώνουν αποτελεσματικά τη χρήση ορυκτών καυσίμων. Επιπλέον, η έρευνα μελετά τις επιπτώσεις της ηλεκτροδότησης των οικονομιών και τις κορυφές κατανάλωσης στη διατήρηση των ορυκτών καυσίμων. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιήθηκαν τρεις προσεγγίσεις:οι προσεγγίσεις χωρητικότητας, παραγωγής και ζήτησης.

Η συνδυασμένη χρήση των τριών προσεγγίσεων ενσωματώνει τις δυσκολίες και τα εμπόδια που έχουν αντιμετωπίσει τα συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας για να συνδυάσουν αποτελεσματικά την προσφορά ηλεκτρικής ενέργειας με τη ζήτηση. Η προσέγγιση χωρητικότητας, που αντιπροσωπεύεται από την εγκατεστημένη ισχύ αιολικής ενέργειας και ηλιακής ενέργειας, αναλύει εάν η ανάπτυξή τους οδηγεί σε μειωμένη χρήση ορυκτών καυσίμων. Η προσέγγιση παραγωγής, που αντιπροσωπεύεται από το μερίδιο της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ, διευκρινίζει εάν μειώνουν την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω ορυκτών καυσίμων. Τέλος, η προσέγγιση της ζήτησης στοχεύει να εξακριβώσει τη χρήση ορυκτών καυσίμων μέσω των χαρακτηριστικών ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας, δηλαδή την ένταση της κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στην οικονομία και τις αιχμές ζήτησης.

Η εγκατεστημένη ισχύς των ηλιακών φωτοβολταϊκών έχει αυξηθεί με την πάροδο του χρόνου από μεγάλους παίκτες και από καταναλωτές που έγιναν παραγωγοί (prosumers). Αυτοί οι προμηθευτές έχουν προγραμματίσει την κατανάλωσή τους σε περιόδους με διαθεσιμότητα ήλιου. Έτσι έχουν αφαιρέσει το φορτίο από ολόκληρο το δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη διάρκεια αυτών των περιόδων, κάτι που ήταν χρήσιμο. Αυτή η εργασία απέδειξε ότι η αύξηση της χωρητικότητας των ηλιακών φωτοβολταϊκών έχει μειώσει την ποσότητα των ορυκτών καυσίμων που καίγονται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Όσον αφορά την αιολική ενέργεια, αυτή η πηγή εξακολουθεί να είναι πολύ απρόβλεπτη και ασταθής, γεγονός που έχει ασκήσει πίεση στη διαχείριση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Ως γνωστόν, η παροχή ρεύματος πρέπει να είναι συνεχής για να αποφευχθούν ελλείψεις. Αντίστοιχα, τα συστήματα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας έχουν ορίσει εκ των προτέρων την παραγωγή των άλλων πηγών με βάση τις προβλέψεις παραγωγής αιολικής ενέργειας. Επιπλέον, επειδή η αιολική ενέργεια μπορεί επίσης να προκαλέσει πλεόνασμα ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο, η υδροηλεκτρική ενέργεια και τα μεγάλα υδροφράγματα έχουν χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση αυτής της περίσσειας για χρήση όταν η αγορά ηλεκτρικής ενέργειας δεν αποτελεί λύση. Ως εκ τούτου, για παράδειγμα, όταν υπάρχει περίσσεια ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο λόγω της υψηλής παραγωγής αιολικής ενέργειας, αυτή η περίσσεια χρησιμοποιείται για την επιστροφή του νερού από την κάτω δεξαμενή στην επάνω δεξαμενή. Στη συνέχεια, όταν χρειάζεται, το νερό από την επάνω δεξαμενή χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ξανά, λειτουργώντας ως ένα είδος αποθήκευσης για μια αναβαλλόμενη παραγωγή στο χρόνο.

Η προσέγγιση παραγωγής αποκαλύπτει ότι η υδροηλεκτρική ενέργεια και άλλες ανανεώσιμες πηγές μειώνουν τη χρήση ορυκτών καυσίμων. Ωστόσο, αυτή η εργασία επιβεβαιώνει ότι η διακοπτόμενη παραγωγή ΑΠΕ έχει απαιτήσει τη χρήση φυσικού αερίου, που μεταφράζεται σε ευέλικτους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Ωστόσο, η βιοενέργεια έχει παρόμοια χαρακτηριστικά με τα εργοστάσια φυσικού αερίου, τα οποία θα μπορούσαν να αποτελέσουν βασική ανανεώσιμη ενέργεια για την υποκατάστασή τους. Το έγγραφο έχει αποδείξει ότι τα πλεονεκτήματα της βιοενέργειας δεν έχουν αξιοποιηθεί, αλλά εάν αξιοποιηθούν θα μπορούσαν επίσης να δημιουργήσουν νέες διαφοροποιημένες ροές απασχόλησης και εισοδήματος, καθώς και την επαναχρησιμοποίηση καυσόξυλων από δασοκομία, βιομηχανικά απόβλητα και αστικά απόβλητα. /P>

Η προσέγγιση της ζήτησης υπογραμμίζει ότι η ηλεκτροδότηση έχει διατηρήσει και έχει αυξήσει την ανάγκη για ορυκτά καύσιμα για την ικανοποίησή τους, γεγονός που αποτελεί αποτέλεσμα ανησυχίας. Ως εκ τούτου, πολλά από τα πλεονεκτήματα των ΑΠΕ θα μπορούσαν να είχαν ματαιωθεί. Το αποτέλεσμα μεγάλης ανησυχίας υποδηλώνει ότι οι περίοδοι υψηλής κατανάλωσης αποτέλεσαν εμπόδιο στην αποτελεσματικότητα των ΑΠΕ. Έτσι, έχει επίσης τονίσει την ανάγκη διατήρησης των ορυκτών καυσίμων. Ως εκ τούτου, οι υπεύθυνοι χάραξης πολιτικής και κυρίως οι καταναλωτές πρέπει να κόψουν την κατανάλωση αιχμής, αλλά ελάχιστα έχουν γίνει για να γίνει αυτό. Στην πραγματικότητα, η ενεργειακή μετάβαση θα απαιτήσει προσπάθεια από τους καταναλωτές να εξομαλύνουν την καμπύλη ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας ή ακόμη και να προσαρμόσουν τις ανάγκες κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας στη διαθεσιμότητα των φυσικών πόρων. Με αυτόν τον τρόπο, περιμένει κανείς να κινητοποιηθούν όλοι για την ανάγκη λήψης μέτρων για τη Διαχείριση από την πλευρά της ζήτησης (DSM).

Αυτά τα ευρήματα περιγράφονται στο άρθρο με τίτλο Έχουν αντικατασταθεί τα ορυκτά καύσιμα από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας; Μια εμπειρική αξιολόγηση για 10 ευρωπαϊκές χώρες, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Energy Policy . Μια προκαταρκτική εκδοχή παρουσιάστηκε στο V International Academic Symposium:Challenges for the Energy Sector στο IEB της Βαρκελώνης. Αυτή η εργασία πραγματοποιήθηκε από τους António Cardoso Marques, José A. Fuinhas και Diogo A. Pereira από το Πανεπιστήμιο της Beira Interior.