Adakah kuasa haba akan diganti sepenuhnya?

Ⅰ . Pengajaran daripada gangguan bekalan elektrik

Pernahkah anda mengalami gangguan bekalan elektrik? Tiba-tiba, semuanya menjadi gelap, lif berhenti, telefon bimbit kehabisan kuasa, dan penghawa dingin ditutup. Rasa tidak berdaya itu membuatkan seseorang menyedari bahawa elektrik adalah "udara" masyarakat moden.

Malah, gangguan kuasa besar telah berlaku di seluruh dunia:

Pemadaman Amerika Utara 2003 menyebabkan berpuluh juta pengguna dalam kegelapan semalaman.

Semasa musim sejuk Texas 2021, loji kuasa angin dan gas asli ditutup secara beramai-ramai, dan tanpa simpanan tenaga sebagai sandaran, berjuta-juta orang mengalami suhu beku dan bekalan elektrik terputus.

Pemotongan kuasa di beberapa wilayah di China: kekurangan arang batu dan turun naik dalam tenaga boleh diperbaharui telah menegangkan grid, memaksa sekatan kuasa.

Contoh-contoh ini menunjukkan kepada kita bahawa bergantung semata-mata pada kuasa haba adalah berisiko, dan bergantung semata-mata pada tenaga boleh diperbaharui juga berisiko. Sistem kuasa memerlukan "strategi gabungan" yang lebih stabil.

Ⅱ . Struktur kuasa di negara yang berbeza

Sumber kuasa berbeza dengan ketara di seluruh dunia:

China: Kuasa arang batu kekal sebagai sumber utama, tetapi dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kapasiti pemasangan tenaga fotovoltaik dan angin telah melonjak, dan model "tenaga boleh diperbaharui + simpanan tenaga" secara beransur-ansur menjadi trend.

Amerika Syarikat: Pendekatan seimbang antara gas asli dan tenaga boleh diperbaharui, sambil menerajui dunia dalam teknologi penyimpanan tenaga bateri, dengan California dan kawasan lain telah membina loji janakuasa simpanan tenaga berskala terbesar di dunia.

Eropah: Jerman dan Sepanyol adalah perintis dalam tenaga angin dan suria, manakala Perancis bergantung pada kuasa nuklear untuk kestabilan grid. Eropah secara keseluruhan komited kepada peralihan tenaga, dengan pembangunan sistem storan semakin pantas.

Jepun dan Korea Selatan: Sangat bergantung kepada tenaga yang diimport, negara-negara ini mesti mengimbangi keselamatan bekalan sambil secara aktif membangunkan gabungan teknologi solar, hidrogen dan penyimpanan.

Secara keseluruhan, semua wilayah sedang bergerak ke arah model "tenaga boleh diperbaharui + storan", walaupun pada kadar yang berbeza-beza.

Ⅲ . Apakah situasi semasa?

Pembangunan tenaga baharu berkembang maju, tetapi ia juga menghadapi cabaran.

"Keanekaragaman" kuasa fotovoltaik dan angin: kuasa fotovoltaik hanya boleh dijana pada waktu siang apabila matahari terbenam, dan ia berhenti pada waktu malam; kuasa angin bergantung pada cuaca, dan ia berhenti semasa "tempoh tanpa angin". Kemeruapan ini memberi tekanan pada operasi stabil grid kuasa.

Kemunculan bateri simpanan tenaga: Bateri litium-ion dan bateri aliran bertindak seperti "bank kuasa" gergasi, menyimpan lebihan elektrik semasa tempoh lebihan dan melepaskannya semasa permintaan puncak untuk membantu mengimbangi grid.

Pemacu dasar: China telah menetapkan dengan jelas bahawa projek fotovoltaik dan kuasa angin baharu mesti disertakan dengan kemudahan penyimpanan tenaga. AS dan Eropah, sementara itu, menggunakan subsidi fiskal dan mekanisme pasaran untuk memberi insentif kepada syarikat membina infrastruktur penyimpanan tenaga.

Cabaran kekal: Bateri simpanan tenaga adalah mahal, mempunyai jangka hayat yang terhad, dan kitar semula dan penggunaan semula akhir hayatnya kekal sebagai isu yang tidak dapat diselesaikan.

Dalam erti kata lain, storan tenaga secara beransur-ansur menjadi meluas, tetapi ia akan mengambil masa sebelum ia menggantikan sepenuhnya sumber kuasa tradisional.

Ⅳ . Mengapa perlu menggantikan kuasa arang batu?

Perlindungan alam sekitar: Kuasa pembakaran arang batu merupakan penyumbang utama kepada pelepasan karbon, pencemaran udara dan kesan rumah hijau.

Keselamatan tenaga: Turun naik harga arang batu dan gas asli secara langsung memberi kesan kepada harga dan bekalan elektrik.

Daya maju ekonomi: Kuasa fotovoltaik dan angin menjadi semakin mampu milik, malah lebih menjimatkan kos daripada kuasa arang batu.

Matlamat neutraliti karbon: Untuk mengurangkan pelepasan, kuasa arang batu mesti dihentikan dan akhirnya dihapuskan.

Ⅴ Bolehkah ia menggantikan sepenuhnya kuasa arang batu?

Jawapannya ialah: Akhirnya, tetapi tidak dalam masa terdekat.

Sepanjang 10 tahun akan datang, kuasa arang batu akan kekal sebagai "tulang belakang" grid.

2030–2040: Apabila simpanan tenaga menjadi lebih murah dan tenaga hidrogen lebih dipercayai, kuasa arang batu akan beransur-ansur beralih ke "bangku simpanan".

Sekitar 2050: Tenaga boleh diperbaharui digabungkan dengan storan tenaga dijangka menerajui, dengan kuasa arang batu sebahagian besarnya dihentikan.

Dalam erti kata lain, sistem kuasa masa hadapan berkemungkinan: tenaga boleh diperbaharui dan storan tenaga sebagai sumber utama, kuasa arang batu mengambil tempat duduk belakang, dengan kuasa nuklear, kuasa hidro dan tenaga hidrogen menyediakan sokongan tambahan.

Bateri simpanan tenaga akan semakin digabungkan dengan kuasa solar dan angin, sama seperti telefon pintar tidak boleh berfungsi tanpa bateri. Walau bagaimanapun, untuk tenaga boleh diperbaharui untuk menggantikan sepenuhnya kuasa pembakaran arang batu, penemuan teknologi, sokongan dasar dan peningkatan grid masih diperlukan. Masa depan mungkin tidak melihat kuasa arang batu tiba-tiba hilang, sebaliknya ia beransur-ansur berundur ke latar belakang sehingga suatu hari anda menyedari bahawa sektor kuasa telah pun dikuasai oleh tenaga bersih.