Je, nishati ya joto itabadilishwa kabisa?

Ⅰ. Mafunzo kutokana na kukatika kwa umeme

Je, umewahi kukumbwa na hitilafu ya umeme? Ghafla, kila kitu kinakuwa giza, lifti zinasimama, simu za rununu zinaishiwa na nguvu, na viyoyozi huzimwa. Hisia hiyo ya kutokuwa na msaada hufanya mtu atambue kwamba umeme ni "hewa" ya jamii ya kisasa.

Kwa kweli, kukatika kwa umeme kumetokea ulimwenguni kote:

Kukatika kwa umeme kwa Amerika Kaskazini mwaka wa 2003 uliwaacha makumi ya mamilioni ya watumiaji katika giza mara moja.

Wakati wa baridi kali ya 2021 Texas, mitambo ya nishati ya upepo na gesi asilia ilizimika kwa wingi, na bila hifadhi ya nishati kama chelezo, mamilioni ya watu waliteseka kutokana na baridi kali na kukatika kwa umeme.

Kukatika kwa umeme katika baadhi ya maeneo ya Uchina: uhaba wa makaa ya mawe na kushuka kwa thamani kwa nishati mbadala kumepunguza gridi ya taifa, na kulazimisha vikwazo vya nishati.

Mifano hii inatuonyesha kuwa kutegemea nishati ya joto pekee ni hatari, na kutegemea nishati mbadala pia ni hatari. Mfumo wa nguvu unahitaji "mkakati wa mchanganyiko" thabiti zaidi.

Ⅱ. Miundo ya nguvu katika nchi tofauti

Vyanzo vya nishati hutofautiana sana duniani kote:

Uchina: Nguvu ya makaa ya mawe inabakia kuwa chanzo kikuu, lakini katika miaka ya hivi karibuni, uwezo uliowekwa wa photovoltaic na nguvu za upepo umeongezeka, na mfano wa "nishati mbadala + hifadhi ya nishati" hatua kwa hatua inakuwa mwenendo.

Marekani: Mbinu ya uwiano kati ya gesi asilia na nishati mbadala, huku ikiongoza duniani katika teknolojia ya kuhifadhi nishati ya betri, huku California na maeneo mengine yakiwa yamejenga mitambo mikubwa zaidi ya kuhifadhi nishati duniani.

Ulaya: Ujerumani na Uhispania ni waanzilishi katika nishati ya upepo na jua, wakati Ufaransa inategemea nishati ya nyuklia kwa uthabiti wa gridi ya taifa. Ulaya kwa ujumla imejitolea kwa mpito wa nishati, huku maendeleo ya mfumo wa hifadhi yakiongezeka kwa kasi.

Japani na Korea Kusini: Nchi hizi zinategemea sana nishati inayoagizwa kutoka nje, lazima zisawazishe usalama wa usambazaji huku zikiendeleza kikamilifu michanganyiko ya teknolojia ya jua, hidrojeni na uhifadhi.

Kwa jumla, maeneo yote yanaelekea kwenye kielelezo cha "nishati mbadala + hifadhi", ingawa kwa kasi tofauti.

Ⅲ. Je, hali ikoje kwa sasa?

Maendeleo ya nishati mpya yanastawi, lakini pia yanakabiliwa na changamoto.

"Capriciousness" ya photovoltaic na nguvu ya upepo: nguvu ya photovoltaic inaweza kuzalishwa tu wakati wa mchana wakati jua limetoka, na huacha usiku; nguvu za upepo hutegemea hali ya hewa, na hukoma wakati wa “vipindi visivyo na upepo.” Tete hii inaweka shinikizo kwa uendeshaji thabiti wa gridi ya nguvu.

Kuibuka kwa betri za kuhifadhi nishati: Betri za Lithiamu-ion na betri za mtiririko hufanya kama "benki kubwa za nishati," huhifadhi umeme wa ziada wakati wa ziada na kuutoa wakati wa mahitaji ya juu ili kusaidia kusawazisha gridi ya taifa.

Viendeshaji sera: Uchina imeweka bayana kwamba miradi mipya ya nishati ya picha na upepo lazima iambatane na vifaa vya kuhifadhi nishati. Marekani na Ulaya, kwa wakati huo, zinatumia ruzuku za kifedha na taratibu za soko ili kutoa motisha kwa makampuni kujenga miundombinu ya kuhifadhi nishati.

Changamoto zimesalia: Betri za kuhifadhi nishati ni ghali, zina muda mfupi wa kuishi, na urejeleaji na utumiaji upya wa maisha yake bado ni matatizo ambayo hayajatatuliwa.

Kwa maneno mengine, hifadhi ya nishati inazidi kuenea polepole, lakini itachukua muda kabla ya kuchukua nafasi ya vyanzo vya jadi vya nguvu.

Ⅳ. Kwa nini kuchukua nafasi ya nishati ya makaa ya mawe?

Ulinzi wa mazingira: Nishati ya makaa ya mawe ni mchangiaji mkuu wa utoaji wa kaboni, uchafuzi wa hewa, na athari ya chafu.

Usalama wa Nishati: Kushuka kwa bei ya makaa ya mawe na gesi asilia huathiri moja kwa moja bei na usambazaji wa umeme.

Uwezo wa kiuchumi: Nguvu ya picha na nishati ya upepo inazidi kuwa nafuu, hata ya gharama nafuu zaidi kuliko nishati ya makaa ya mawe.

Malengo ya kutoegemea upande wowote wa kaboni: Ili kupunguza uzalishaji, nishati ya makaa ya mawe lazima iondolewe na hatimaye kuondolewa.

Ⅴ. Je, inaweza kuchukua nafasi kabisa ya nishati ya makaa ya mawe?

Jibu ni: Hatimaye, lakini si hivi karibuni.

Katika kipindi cha miaka 10 ijayo, nishati ya makaa ya mawe itabaki kuwa "mgongo" wa gridi ya taifa.

2030–2040: Kadiri uhifadhi wa nishati unavyokuwa wa bei nafuu na nishati ya hidrojeni inategemewa zaidi, nishati ya makaa ya mawe itasonga polepole hadi kwenye "benchi."

Takriban 2050: Nishati mbadala pamoja na hifadhi ya nishati inatarajiwa kuongoza, huku nishati ya makaa ya mawe ikiwa imezimwa kwa kiasi kikubwa.

Kwa maneno mengine, mfumo wa nishati wa siku zijazo huenda ukawa: nishati mbadala na hifadhi ya nishati kama vyanzo vikuu, nishati ya makaa ya mawe ikichukua kiti cha nyuma, na nishati ya nyuklia, nishati ya maji, na nishati ya hidrojeni ikitoa usaidizi wa ziada.

Betri za hifadhi ya nishati zitazidi kuunganishwa na nishati ya jua na upepo, kama vile simu mahiri haziwezi kufanya kazi bila betri. Hata hivyo, ili nishati mbadala ichukue nafasi kabisa ya nishati ya makaa ya mawe, mafanikio ya kiteknolojia, usaidizi wa sera, na uboreshaji wa gridi ya taifa bado inahitajika. Wakati ujao unaweza usione nishati ya makaa ya mawe ikitoweka ghafla, lakini inarudi nyuma polepole hadi siku moja utambue kuwa sekta ya nishati tayari imetawaliwa na nishati safi.