science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Met de stijgende gasprijzen en stroomuitval, is groene technologie dan de oplossing?

“We weten wat kan werken. Het is gewoon een kwestie van de juiste infrastructuur bouwen en over de juiste softwareoplossingen beschikken”, zegt Amy Myers Jaffe, onderzoeksprofessor aan The Fletcher School. Krediet:Amy Myers Jaffe

In de afgelopen maanden hebben energietekorten in China de productie ontwricht en geleid tot voortschrijdende stroomuitval in delen van het land. Ondertussen rijzen de elektriciteitskosten in Europa de pan uit en zijn de Amerikaanse gasprijzen meer dan verdubbeld. De effecten van deze stijgende prijzen en energietekorten kabbelen over de hele wereld, waardoor de vrees ontstaat voor een escalerende wereldwijde energiecrisis net op tijd voor de winter.

China heeft al een deel van zijn oliereserves verkocht om de prijzen te verlagen en de VS zou een soortgelijke stap kunnen zetten, "maar we zouden graag oplossingen hebben die de broeikasgassen niet verergeren. En dat is een veel lastiger voorstel dan alleen het oplossen van een energieprobleem. toeleveringscrisis", zegt Amy Myers Jaffe, de directeur van het Climate Policy Lab bij Tufts en een onderzoeksprofessor aan The Fletcher School. Ze is de auteur van Energy's Digital Future, een boek dat eerder dit jaar werd uitgebracht over de beloften en uitdagingen van een post-olietijdperk.

Tufts Now sprak met Jaffe om te begrijpen hoe de overgang naar schonere energie kan helpen de energieprijzen te stabiliseren en tekorten in de toekomst te voorkomen - en welke hindernissen we nog moeten nemen om dat mogelijk te maken.

Tufts Now:we zien overal ter wereld energietekorten en stijgende kosten. Kun je uitleggen hoe we hier zijn gekomen?

Amy Myers Jaffe:Het is belangrijk om te begrijpen wat een enorme schok de economische tegenslag van COVID in 2020 was op allerlei manieren die van invloed zijn op energie, of dat nu energie-investeringen, energiekeuzes of energiegewoonten zijn. We hebben een evenement gehad dat geen historisch precedent heeft op het gebied van energie.

En die gebeurtenis vindt plaats binnen de context van normale cycliciteit in traditionele industrieën zoals olie en gas - meestal wanneer de prijzen dalen en het aanbod overvloedig is, stoppen bedrijven met investeren. En wanneer de vraag stijgt met de economische groei, en we hogere energieprijzen en -tekorten hebben, is dat een signaal voor bedrijven dat ze meer moeten investeren. We zijn gewend aan de op en neergaande olie- en benzineprijzen - als Amerikanen lijkt het alsof we dat verhaal al een miljoen keer hebben gezien. Degenen onder ons die naar de energiemarkten kijken, hebben ook veel op en neer gezien in aardgas en zeer recentelijk, in Texas, zelfs schokkende op en neergaande prijzen voor elektriciteit.

In 2020 legde de pandemie grote delen van de wereldeconomie stil. Investeringen en productie van energie moesten fors worden ingeperkt omdat we eigenlijk geen plek hadden om de fossiele brandstoffen op te slaan. We hadden ze niet nodig. Niemand vloog ergens heen. Niemand reed ergens. Er waren plaatsen waar mensen niets produceerden. Dat alles veroorzaakte deze enorme schok voor het energiesysteem.

En nu - terwijl we een herstel doormaakten in de Verenigde Staten, en we kregen wat meer beweging in Europa, en wat economische activiteit en groei in Azië - maakt al die bezuiniging op investeringen in olie en gas vanaf 2020 potentiële brandstoftekorten erger in 2021, en vermoedelijk in 2022.

Verergert de overgang naar hernieuwbare energiebronnen zoals zon en wind de huidige energiecrisis?

In de politieke arena zouden veel mensen de gemiddelde leek willen vertellen dat dit allemaal de schuld is van hernieuwbare energie, omdat het niet op een constante manier wordt geproduceerd - de zon schijnt 's nachts niet, soms heb je perioden, zoals deze zomer in het VK, waar het niet waait.

Maar echt, als we geen hernieuwbare energie hadden gehad, zouden we nog steeds op dezelfde plek zijn als het gaat om de schok en het na-effect van 2020. In feite zouden we waarschijnlijk op een slechtere plaats zijn.

Het is heel gemakkelijk om hernieuwbare energiebronnen de schuld te geven, en hoewel er deze zomer enkele verstoringen van windenergie in Europa waren en onverwachte beperkingen voor waterkracht in China dit jaar, verklaart dat niet in grote mate de marktmacht van de OPEC, of ​​de aanhoudende hefboomwerking Rusland heeft aardgas in Europa, of de boom-and-bust olie- en gasinvesteringscyclus, of hoe we energie anders gebruiken vanwege COVID.

Kan de overgang naar hernieuwbare energiebronnen ons helpen soortgelijke situaties in de toekomst te voorkomen?

Als we overschakelen op hernieuwbare energie, zal het uiteindelijk de olie- en gascyclus verzwakken en misschien zelfs doen verdwijnen na verloop van tijd, omdat fossiele brandstoffen een veel kleiner deel van de wereldeconomie zullen uitmaken. Maar voor nu moeten we de juiste regelgeving en combinaties van technologieën ontwikkelen om veerkracht op te bouwen in ons energiedistributiesysteem.

De staat Vermont is bijvoorbeeld afhankelijk van bijna 100% hernieuwbare energie. Maar dat betekent niet dat de staat volledig wordt aangedreven door hernieuwbare energie uit Vermont. Vermont importeert hydro-elektrische energie uit Canada, en dat helpt bij het in evenwicht brengen van eventuele onderbrekingen die ze zouden kunnen ervaren door de gezamenlijke inspanning die ze hebben geleverd om over te schakelen naar hernieuwbare energiebronnen. Als u elektriciteit kunt verhandelen over staats- en landsgrenzen heen, kunt u tijdelijke problemen door weersomstandigheden of andere gebeurtenissen oplossen. Texas heeft afgelopen winter op de harde manier geleerd dat het moeilijk kan zijn om het alleen te doen als er iets onverwachts gebeurt.

Het andere is dat naarmate we meer elektriciteitsopslag integreren - of dat nu batterijen zijn, of waterstofsystemen of back-upgeneratie - het gemakkelijker zal worden om veranderingen in het aanbod in evenwicht te brengen wanneer we weergerelateerde verrassingen hebben.

In Australië hebben ze in het westelijke deel van het land een reeks batterijsystemen geïnstalleerd, die op een zeer bruikbare manier zijn geaggregeerd, die een lange weg hebben afgelegd om historische brownouts te elimineren. Ze hebben deze geweldige oplossingen voor hernieuwbare energie bedacht om het probleem op te lossen dat het commercieel niet haalbaar is om een ​​gigantische aardgaspijpleiding vanuit het oostelijke deel van het land aan te leggen.

Zodat we weten wat kan werken. Het is gewoon een kwestie van de juiste infrastructuur bouwen en over de juiste softwareoplossingen beschikken.

Je praat hierover in je boek Energy's Digital Future. Wat moeten landen doen om deze oplossingen mogelijk te maken?

Ik heb een hoofdstuk in mijn boek genaamd 'Alexa:Beam Me Up Clean Energy'. Het gaat over hoe we, met al deze apparaten en machines die met elkaar praten, die technologieën kunnen gebruiken om minder energie te verbranden zonder onze kwaliteit van leven te veranderen. Goederen kunnen lokaal on-demand 3D-geprint worden, onze slimme apparaten kunnen machines uitschakelen die we niet gebruiken, en onze huizen en voertuigen kunnen overtollige energie terugleveren aan lokale nutsbedrijven om het elektriciteitsnet in evenwicht te brengen.

Maar dat gaat alleen werken als we het regelgevende kader hebben om die technologieën voor ons te laten werken in plaats van tegen ons.

Als ik mijn elektriciteitsbedrijf het recht ga geven om al mijn niet-essentiële apparaten uit te zetten, omdat ik op mijn slimme applicatie heb aangegeven dat ik op kantoor ben, moet ik erop kunnen vertrouwen dat die informatie privé wordt bewaard . We hebben beveiligingen nodig voor mijn energieverbruiksgegevens en ik moet ook weten dat de energievoorziening van mijn huis niet kan worden gehackt en afgesloten via internet.

Je stelt je een wereld voor waarin we deze technologie zouden hebben om ons te helpen minder energie te verbruiken en meer energie te halen uit hernieuwbare bronnen. Het lijkt een overweldigende taak. Wat maakt je optimistisch dat we het kunnen?

COVID was een verschrikkelijke schok, maar het was ook een kans. Over de hele wereld werden we gedwongen uit onze gebruikelijke praktijken te stappen. En de vraag is nu:waar gaan we naar terug? Kunnen we kijken naar levensstijlen die rekening houden met klimaatverandering, en onze activiteiten optimaliseren om de hoeveelheid afval, de hoeveelheid energie die we gebruiken en de hoeveelheid dingen die we kopen te verminderen?

In de context van wereldwijde klimaatonderhandelingen lijkt het erg overweldigend om na te denken over hoe je dat zou gaan doen. Maar als ik denk aan nieuwe digitale technologieën zoals automatisering, kunstmatige intelligentie en het internet der dingen, en hoe ik deze kan gebruiken voor zowel gemak als het milieu, dan wordt het een beetje makkelijker.

We hebben veel meer kosteneffectieve hernieuwbare energiebronnen dan in de jaren '80 en '90. We hebben de tijd en moeite gestoken in het ontwikkelen van deze digitale en andere soorten oplossingen die de inzet van hernieuwbare energiebronnen eenvoudiger en betrouwbaarder maken. We hebben een heel lange weg afgelegd.

Er is een gevoel van urgentie dat we niet ver genoeg zijn gekomen, snel genoeg. Maar we bevinden ons vandaag in een betere positie om snel te handelen dan ooit tevoren. En dat is echt waar we ons op moeten concentreren, en nadenken over hoe we die laatste, grote duw naar netto nul-energie mogelijk kunnen maken.