باد و خورشید می توانند جایگزین انرژی زغال سنگ در تگزاس شوند

بر اساس تحقیقات جدید مهندسین دانشگاه رایس، تگزاس می تواند الگویی برای این کشور در مورد چگونگی جایگزینی موثر زغال سنگ با باد و خورشید برای نیازهای انرژی ایالت در حین برآورده کردن اهداف زیست محیطی باشد.

کار جدید که توسط مهندس محیط زیست دانیل کوهان و استاد ارشد علوم کامپیوتر ریچارد مورس از دانشکده مهندسی جرج آر. براون رهبری می‌شود، از مدل‌سازی بهینه‌سازی برای شناسایی ترکیب‌های کم‌هزینه پروژه‌های بادی و خورشیدی پیشنهادی با پتانسیل جایگزینی انرژی زغال‌سنگ استفاده می‌کند. نسل در تگزاس

همانطور که نویسندگان در مقاله، که در مجله ظاهر می شود، بیان می کنندانرژی های تجدید پذیر: باد، آب و خورشید، "به عبارت ساده، همیشه باد نیست و همیشه آفتابی نیست، اما تقریبا همیشه در جایی در تگزاس باد یا آفتابی است."

کوهان گفت که می تواند باد و خورشید را قادر سازد که تقریباً تمام خروجی زغال سنگ را جایگزین کند، به خصوص اگر پروژه های بادی و خورشیدی در مکان هایی مستقر شوند که خروجی مکمل را ارائه دهند. مقاله جدید بر اساس مطالعه سال 2018 از آزمایشگاه او ساخته شده است.

کوهان، دانشیار مهندسی عمران و محیط زیست گفت: «این مقاله واقعاً در مورد این است که چگونه می‌توانیم هر چه سریع‌تر از زغال سنگ دور شویم.» "تگزاس هنوز هم زغال سنگ بیشتری می سوزاند و دی اکسید گوگرد و آلودگی های دیگر را بیشتر از هر ایالت دیگر منتشر می کند. حتی اگر یک انتقال اجتناب ناپذیر است، ضروری است که هر چه سریعتر زغال سنگ را حذف کنیم تا کیفیت و سلامت هوا بهبود یابد."

مورس که برنده مسابقه پوستر یادبود حکم مالکوم در اجلاس انرژی تگزاس در سال 2020 برای کارش بر روی این پروژه شد، گفت: "پاکسازی انرژی که برای قدرت بخشیدن به جامعه استفاده می کنیم یکی از مهمترین کارهایی است که باید انجام دهیم." پروفسور کوهان آن را به عنوان یک پروژه با گرایش ریاضی تبلیغ کرد و این سابقه من است، بنابراین کمک به پروژه ادغام انرژی پاک برای من بسیار جالب بود.

چندین کارخانه بزرگ زغال‌سنگ تگزاس در سال 2018 بسته شدند و بسیاری از کارخانه‌های باقی‌مانده بسیار کمتر از ظرفیت کار کرده‌اند، از جمله در میان قطعی‌های ناشی از یخ زدگی فوریه 2021. تحقیقات این تیم نشان داد که تنها یک سوم از پروژه‌های بادی و خورشیدی که قبلاً تا ژوئن 2020 به شورای قابلیت اطمینان الکتریکی تگزاس پیشنهاد شده بود، می‌تواند جایگزین تقریباً تمام تولید زغال سنگ این ایالت شود. از ژوئن 2020، ده ها مورد از این پروژه ها ساخته شده است و صف پروژه های خورشیدی پیشنهادی دو برابر شده است.

کلید موفقیت باد و خورشید، گسترش خطوط انتقال است که بادخیزترین و آفتابی ترین نقاط ایالت را به شهرها متصل می کند.

کوهان گفت: "در تگزاس، این بزرگترین گلوگاهی است که رشد باد و خورشید را کاهش می دهد." "لایحه زیرساخت دو حزبی که سال گذشته تصویب شد، شروع خوبی است، اما تقریبا بودجه کافی برای انتقال ندارد. همچنین، تگزاس با عدم اتصال به شبکه های دیگر، فرصت های فروش نیروی بادی و خورشیدی مازاد را به ایالت های دیگر از دست داده است. "

کوهان خاطرنشان کرد که گاز طبیعی در آینده نزدیک برای قابلیت اطمینان الکتریکی تگزاس حیاتی خواهد بود، به خصوص که ERCOT برای بازیابی از یخ زدگی سال 2021 تلاش می کند. او گفت که نیاز به زغال سنگ را از بین می برد. این مطالعه نشان می‌دهد که نیروی باد از غرب تگزاس در طول شب به اوج می‌رسد، در حالی که باد تگزاس جنوبی با نسیم دریایی در بعدازظهرها و عصرهای تابستان به اوج می‌رسد. این منابع مکمل به همراه خورشیدی در روز می توانند بیشتر و نه تمام ساعات سال را پوشش دهند.

کوهان گفت: "حتی با مکان یابی تکمیلی، هنوز ساعاتی وجود خواهد داشت که خورشید نمی تابد و باد نمی وزد." "از لحاظ تاریخی، چالش اصلی بعدازظهرهای تابستانی بوده است که تهویه مطبوع به طور کامل کار می کنند و گاه گاه یخ زدگی عمیق. بادهای خورشیدی و ساحلی در اوج تابستان عملکرد خوبی دارند، اما می توانند در برخی از عصرها که به چیز دیگری برای ضربه زدن نیاز داریم، آرامش داشته باشند. که در."

او گفت که حذف زغال سنگ از شبکه تگزاس فقط یک موضوع زمان است. کوهان گفت: "من فکر می کنم هیچ یک از شرکت های برق نمی خواهند نیروگاه های زغال سنگ را درازمدت راه اندازی کنند." کارکرد آنها کثیف‌تر و پرهزینه‌تر از ساختن پروژه‌های بادی و خورشیدی از صفر است، و اکثر شرکت‌های خدمات شهری اکنون برنامه‌هایی برای رسیدن به انتشار کربن خالص تا سال 2050، اگر نه قبل از آن، دارند، دارند.

او گفت: «شاید به همین دلیل، آنها برای ارتقای کارخانه‌های زغال‌سنگ خود که بسیاری از آنها بیش از 40 سال قدمت دارند و کارایی چندانی ندارند، سرمایه‌گذاری نکرده‌اند.

نویسندگان همکار این مقاله عبارتند از سارا سالواتوره، رشته مهندسی عمران، رایس و فارغ التحصیل جوانا اسلوسارویچ، که اکنون دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه کارنگی ملون است.

بنیاد انرژی از این تحقیق حمایت کرد.

سنگ معدن.

او گفت: «شاید به همین دلیل، آنها برای ارتقای کارخانه‌های زغال‌سنگ خود که بسیاری از آنها بیش از 40 سال قدمت دارند و کارایی چندانی ندارند، سرمایه‌گذاری نکرده‌اند.

نویسندگان همکار این مقاله عبارتند از سارا سالواتوره، رشته مهندسی عمران، رایس و فارغ التحصیل جوانا اسلوسارویچ، که اکنون دانشجوی کارشناسی ارشد در دانشگاه کارنگی ملون است.

بنیاد انرژی از این تحقیق حمایت کرد.