science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Zijn wind- en zonne-energie echt duurder en minder betrouwbaar?

Windturbines in Oregon. Krediet:Bureau of Land Management

Nog niet zo lang geleden hadden critici van hernieuwbare energiebronnen een punt toen ze beweerden dat wind- en zonne-energie meer kosten en minder betrouwbaar waren dan fossiele brandstoffen, vooral omdat ze afhankelijk zijn van de wind die waait en de zon die schijnt.

Maar dat is aan het veranderen. Door de gestage vooruitgang van wetenschappelijke prestaties zijn wind- en zonne-energie even kostenefficiënt om te produceren als fossiele brandstoffen, en wordt het ook steeds concurrerender bij het opslaan van energie.

"De mythen over hernieuwbare energie zijn gebaseerd op prijzen en prestaties die typisch achterhaald zijn", zegt Bruce Usher, hoogleraar beroepspraktijk aan de Columbia Business School, waar hij lesgeeft op het snijvlak van financiële, sociale en milieukwesties.

Verbeteringen hebben zowel de prestaties verbeterd als de kosten verlaagd, zegt Steven Cohen, voormalig uitvoerend directeur van het Earth Institute aan de Columbia University en nu senior vice-decaan van de School of Professional Studies van de universiteit.

"Net zoals we met computers hebben gezien, geldt dat hoe meer tijd ingenieurs aan deze problemen besteden, hoe beter de technologie wordt", zei hij.

Ondertussen blijft de mythe bestaan.

Hernieuwbare energie versus extreem weer

Ondanks beweringen van het tegendeel, zijn hernieuwbare energiebronnen niet minder betrouwbaar dan andere energiebronnen tijdens extreme weersomstandigheden.

In Texas, de enige staat met een eigen elektriciteitsnet, gaf gouverneur Greg Abbott ten onrechte wind- en zonne-energie de schuld van het falen van het energienet van de staat afgelopen winter tijdens zware stormen die de elektriciteitsopwekking verstoorden en de aardgaspijpleidingen bevroren. Voormalig minister van Energie, Rick Perry, ging door en beweerde dat het incident het gevaar blootlegde van het vertrouwen op hernieuwbare energie.

Uit een federaal onderzoek bleek dat hernieuwbare bronnen tijdens het incident beter presteerden dan de productie van fossiele brandstoffen, wat meestal werd veroorzaakt door defecten aan apparatuur die onvoldoende beschermd was tegen de vriestemperaturen, ongeacht de energiebron. National Public Radio concludeerde dat het een systeembrede mislukking was om zich voor te bereiden op extreme kou.

Cohen zei dat de zaak in Texas uiteindelijk ook een falen van de regelgeving was.

"Vanwege de gedereguleerde aard van het elektriciteitssysteem in Texas, werden windmolens die gemakkelijk tegen kou kunnen worden beschermd, niet beschermd", zei hij. "Windmolens in Noord-Europa en de VS hebben er geen probleem mee om in de kou te draaien."

In Californië maakten andere critici van hernieuwbare energie afgelopen zomer soortgelijke beweringen tijdens hittegolfgerelateerde stroomuitval, zelfs nadat uit een staatsstudie bleek dat de belangrijkste oorzaken waren veroorzaakt door extreme weersomstandigheden door klimaatverandering, ontoereikende middelen en planningsprocessen, samen met marktpraktijken - allemaal niet gerelateerd aan hernieuwbare energiebronnen.

"In Californië was het probleem ook oude transmissieapparatuur, die bosbranden veroorzaakt en vervolgens beschadigd raakt tijdens branden," zei Cohen.

Misschien is de gemeenschappelijke noemer van de energiestoringen veroorzaakt door een bevroren Texas en een zinderend Californië dat geen van beide staten is voorbereid op de uitdagingen van klimaatverandering.

Op weg naar betere opslag en verzending

In Californië was het belangrijkste probleem niet een gebrek aan stroomopwekking, maar niet genoeg investeringen in batterijen om wind- en zonne-energie op te slaan.

Usher wijst op de vooruitgang in batterijtechnologie die duurzame energie betrouwbaarder heeft gemaakt.

"Wind en zonne-energie zijn altijd betrouwbare stroomgeneratoren geweest," zei Usher, "als het winderig en zonnig is." Het was de opslaghelft van de vergelijking die ze in het verleden minder betrouwbaar maakte.

"Wind- en zonne-energieprojecten worden steeds vaker gecombineerd met energieopslag, voornamelijk in de vorm van batterijen, waardoor hernieuwbare bronnen betrouwbaarder worden door de intermitterende opwekking van wind- en zonne-energie aan te pakken," zei Usher.

Naast meer en betere opslag identificeerden beide experts een andere sleutel tot het verhogen van de productie van hernieuwbare energie:het verplaatsen van de elektriciteit van waar het wordt opgewekt naar waar het nodig is. Transmissielijnen met hoge capaciteit zullen helpen, zei Cohen.

De toekomst van energie financieren

Usher zei dat fiscale prikkels van de overheid een belangrijke rol kunnen spelen bij het bevorderen van batterijtechnologie en het updaten van bijvoorbeeld de energie-infrastructuur. Maar Cohen denkt dat de vrije markt hier de grotere motor is.

De meeste middelen zullen afkomstig zijn van energiebedrijven en consumenten die zullen profiteren van een efficiënter en betrouwbaarder energiesysteem zodra hernieuwbare energiebronnen, microgrids en gedistribueerde opwekking van energie worden gecombineerd met wind- en zonneparken, zei hij.

Cohen merkte in een recente blogpost op dat we nu al een stijging zien van klimaatvriendelijke aandelen en een afnemende interesse in fossiele brandstofbedrijven, die terrein verliezen aan bedrijven in hernieuwbare energie bij het aantrekken van nieuw kapitaal.

Desalniettemin voorspelt geen van beide experts dat hernieuwbare energiebronnen op korte termijn de plaats van fossiele brandstoffen zullen innemen.

"Ik denk dat het idee dat er een aantal of een snelle oplossing is, een waanvoorstelling is", zei Cohen. "Dit is een transitie die een generatie in beslag zal nemen."

Usher voegt hieraan toe:"Iedereen die denkt dat hernieuwbare energie niet de toekomst van energie is, kijkt niet naar de fundamentele trends die de industrie de komende 30 jaar vrijwel zeker een sterke rugwind zullen geven:lagere kosten plus toenemende vraag van elektrische voertuigen en vraag om koolstofarm te maken. De energietransitie van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare energiebronnen zal vrijwel zeker plaatsvinden, maar over 30 jaar, niet van de ene op de andere dag."