Određivanje lokacije za instalacije obnovljive energije, kao što su solarne i vjetroelektrane, tradicionalno je bilo prepušteno pojedinačnim investitorima ili komunalnim poduzećima, često bez značajne koordinacije. Dok određeni pojednici obično uzimaju u obzir dostupne resurse poput sunčeve svjetlosti ili uzoraka vjetra, oni rijetko integriraju šire čimbenike na razini cijelog sustava kao što su potražnja za energijom, potrebe za skladištenjem ili regionalne varijacije vremenskih obrazaca. Međutim, nova studija dovodi u pitanje ovaj tradicionalni pristup, nudeći koordiniraniju i podacima vođenu strategiju za postavljanje instalacija obnovljive energije. Istraživanje, objavljeno u Cell Reports Sustainability, naglašava važnost planiranja na regionalnoj razini koje uzima u obzir detaljne vremenske podatke, lokalnu potražnju za energijom i modeliranje energetskog sustava, prenosi MIT News.
Studija, koju su vodili Liying Qiu, Rahman Khorramfar i profesori Saurabh Amin i Michael Howland s MIT-a, predstavlja novi pristup planiranju obnovljive energije fokusirajući se na "komplementarnost resursa". Ovaj se koncept odnosi na ideju da se različite vrste obnovljive energije, poput sunca i vjetra, mogu nadopunjavati kroz vrijeme i prostor. Drugim riječima, kada je proizvodnja sunčeve energije niska (npr. noću), energija vjetra može dostići vrhunac, popunjavajući praznine. Takva komplementarnost može se iskoristiti kako bi se osiguralo da proizvodnja obnovljive energije bude bolje usklađena s potražnjom, u konačnici smanjujući potrebu za skupim skladištenjem energije i povećavajući dostupnost čiste energije kada je najpotrebnija.
Značajna komponenta ovog pristupa je korištenje vremenskih podataka visoke rezolucije. Tradicionalno energetsko planiranje obično se oslanja na podatke o vremenu u razlučivosti od oko 30 kilometara, što je previše široko da bi se uzeli u obzir lokalni vremenski uzorci koji mogu značajno utjecati na proizvodnju energije. Nasuprot tome, ova studija koristila je meteorološke podatke visoke rezolucije Nacionalnog laboratorija za obnovljivu energiju (NREL) u rezoluciji od 2 kilometra, u kombinaciji s prilagođenim modelom energetskog sustava. Prema MIT News ova integracija omogućila je istraživačima da istraže potencijalne mogućnosti postavljanja solarnih, vjetroelektranskih i skladišnih sustava na mnogo finijim razmjerima—manje od 10 kilometara. Usredotočujući se na tri regije u SAD-u - Novu Englesku, Teksas i Kaliforniju - istraživači su mogli optimizirati smještaj instalacija za obnovljivu energiju, uzimajući u obzir do 138.271 moguću lokaciju za svaku regiju.
Rezultati su bili poprilično uvjerljivi. Optimiziranjem smještaja vjetroelektrana i solarnih farmi na temelju njihove komplementarnosti u smislu proizvodnje i potražnje, studija je pokazala da se ukupni trošak sustava može značajno smanjiti. Tradicionalne metode lociranja, koje se fokusiraju samo na područja s najvećim prosječnim izvorom vjetra ili sunca, ne moraju se nužno uskladiti s time kada i gdje je potrebna energija. Nasuprot tome, pristup studije izglađuje fluktuacije u ponudi i potražnji, učinkovitije rješavajući varijabilnost proizvodnje obnovljive energije.
Jedno od najupečatljivijih otkrića studije bilo je koliko je isplativije usredotočiti se na lokalne obrasce varijabilnosti. Integriranjem kratkoročnih varijacija u opskrbi energijom i potražnji – posebno unutar razdoblja od 24 sata – istraživači su uspjeli značajno smanjiti potrebu za skladištenjem. Ovo je bio iznenađujući rezultat, jer su troškovi skladištenja tradicionalno bili glavna prepreka širokom usvajanju obnovljive energije. Podaci visoke razlučivosti studije pokazali su da lokalizirani obrasci energije vjetra i sunca mogu pomoći smanjiti fluktuacije u ponudi i potražnji, čime se smanjuje potreba za skupim rješenjima za pohranu energije.
Istraživanje je također istaknulo važnost interdisciplinarne suradnje u energetskom planiranju. Kombinirajući stručnost u dinamici fluida, znanosti o atmosferi i energetskom inženjerstvu, tim je mogao pristupiti problemu iz više kutova, stvarajući nove uvide u to kako sustavi obnovljive energije mogu biti učinkovitije projektirani.
U konačnici, studija pokazuje da regionalno planiranje temeljeno na podacima o vremenu i potražnji za energijom visoke rezolucije može značajno poboljšati učinkovitost i isplativost sustava obnovljive energije. Razmatrajući kako se obnovljivi izvori energije mogu međusobno nadopunjavati kroz vrijeme i prostor, možemo optimizirati smještaj vjetroelektrana i solarnih farmi, smanjiti potrebu za skladištenjem energije i stvoriti više pouzdana i ekonomski isplativa mreža čiste energije. Ovaj pristup nudi obećavajući put prema postizanju održive energetske budućnosti i naglašava važnost integriranja naprednog modeliranja i podataka visoke razlučivosti u procese energetskog planiranja.
Za sudjelovanje u komentarima je potrebna prijava, odnosno registracija ako još nemaš korisnički profil....