science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Europa's elektriciteitsnet zal nog steeds werken, zelfs als de wereld instort:​​studie

Deze grafische samenvatting laat zien hoe onderzoekers verschillende projecties van klimatologische resultaten in de 21e eeuw gebruikten om te beoordelen hoe belangrijke kerncijfers van een sterk hernieuwbaar elektriciteitssysteem kunnen worden beïnvloed door klimaatverandering. Krediet:Kozarcanin et al./ Joule

Wetenschappers van de Universiteit van Aarhus in Denemarken die de effecten van klimaatverandering op weersafhankelijke elektriciteitssystemen bestuderen, hebben een zilveren randje gevonden in de anders beladen toekomstperspectieven van de aarde. Temperaturen kunnen stijgen en zeeën kunnen stijgen, maar de lichten (en, ongetwijfeld, de airconditioning) zal nog steeds aanstaan ​​in landen met een hoge capaciteit voor wind- en zonne-energie. Het onderzoek, gepubliceerd op 6 maart in het tijdschrift Joule , suggereert dat deze elektriciteitssystemen bijna even goed zouden moeten werken in zowel historische als toekomstige Europese klimaten, ondanks veranderende weerspatronen.

Met behulp van gegevens uit weermodellen en klimaattijdreeksen, het team ontwikkelde modellen die de output van windturbines en zonnepanelen voor alle Europese landen voorspellen onder de meest voorkomende scenario's voor opwarming van de aarde tot het jaar 2100. Om te vergelijken hoe een Europees weersafhankelijk elektriciteitsnet in deze projecties functioneert met hoe het historisch functioneerde, de wetenschappers selecteerden vijf belangrijke maatstaven:behoefte en capaciteit voor verzendbare elektriciteit (die kan worden opgeslagen en op aanvraag kan worden gebruikt door elektriciteitsnetbeheerders), voordeel van elektrische transmissie, voordeel van elektrische opslag, en variabiliteit van elektriciteitsproductie en -verbruik. Deze metrieken meten de belangrijkste aspecten van een grootschalig duurzaam en zwaar elektriciteitssysteem en zijn abstract genoeg dat het team ze kan gebruiken om algemene conclusies te trekken zonder zich te concentreren op een specifieke technologiemix.

"De meeste andere energiesysteemstudies gaan uit van een aantal technologieën en proberen deze op een kostenoptimale manier te combineren om aan de vraag te voldoen, " zegt Smail Kozarcanin, een doctoraat fellow bij de afdeling Engineering en de eerste auteur van de studie. "In dit onderzoek, we proberen te begrijpen, bijvoorbeeld, hoe klimaatverandering het systeem beïnvloedt, ongeacht welke technologieën worden gebruikt om de vraag te dekken waaraan nog steeds niet wordt voldaan door wind- en zonne-energie. Voor zover wij weten, deze technologie-onafhankelijke focus in combinatie met gegevens met hoge resolutie over projecties van klimaatverandering is uniek voor onze studie."

Ondanks de nieuwe weersextremen die worden voorspeld door toekomstige klimaatscenario's, de studie vond geen groot verschil in de belangrijkste statistieken voor hernieuwbare elektrische systemen, wat suggereert dat systeemontwerpen op basis van historisch weer op dezelfde manier zouden moeten presteren in toekomstige klimaten. Kozarcanin en zijn collega's denken dat dit komt omdat de huidige systemen zijn ontworpen om extreme weersomstandigheden te weerstaan ​​- ze hoeven ze nu niet zo vaak te weerstaan ​​als in de toekomst. Het team merkt ook op dat de Europese vraag naar geëlektrificeerde verwarming en koeling enigszins zal dalen naarmate het klimaat warmer wordt, aangezien de vraag naar airconditioning veel kleiner is dan die voor verwarming op Europese breedtegraden. Deze ontspannen vraag zal een tegenwicht vormen tegen de lichte daling van de productie van wind- en zonne-energie die hun modellen voorspellen.

"Extreem weer kan veranderingen in de hernieuwbare generatoren en andere delen van het systeem vereisen, " zegt Kozarcanin. "Bijvoorbeeld, toekomstige windturbines kunnen nieuwe soorten stormbescherming nodig hebben en zonnepanelen kunnen bescherming nodig hebben tegen superhagelstormen. Maar onze studie toont aan dat grootschalige infrastructuurkeuzes, zoals de capaciteit van de back-upcentrale, zijn relatief onaangetast door het niveau van klimaatverandering."

Echter, het team gelooft wel dat het Europese elektriciteitsnet nog wat aanpassingen zal vergen om in de toekomst efficiënt te kunnen werken. De transmissiecapaciteit is in de meeste landen goed ontwikkeld, maar het enorme onderling verbonden elektrische systeem dat 24 landen in Centraal-Europa beslaat, heeft een boost nodig om duurzame energie effectief tussen landen te transporteren.

"De belangrijkste uitdaging voor toekomstige netten zal hoogstwaarschijnlijk de politieke en maatschappelijke wil zijn om de investeringen en een goede planning te doen voor een netwerktopologie die het grootste deel van het potentiële voordeel biedt van het soepeler maken van de productie van hernieuwbare energie tussen landen, ", zegt Kozarcanin.

Als mensen er niet in slagen om de komende apocalyptische hittegolven en superstormen te verzachten, het lijkt in ieder geval waarschijnlijk dat we ons kunnen verschuilen in onze klimaatgestuurde woonkamers en naar HBO Nordic kunnen kijken. Voor onbepaalde tijd.