Wikipedia, Creative Commons. DCL Varför kan vi inte generera all el vi behöver från vinden? Det är en fråga som jag ofta hör från människor som börjar lära sig om miljöutmaningarna som vi står inför, och det är en bra fråga. Vid första ögonkastet, det kan verka enkelt:Vi producerar redan ren el med vindkraftverk, så vi vet att det fungerar. Varför inte bara bygga massor av dem tills vi producerar tillräckligt med kraft, därmed lösa problemen som smutsiga kraftverk orsakar?
Tyvärr, som ofta är fallet, verkligheten är lite mer komplex än så. För att svara på denna fråga, vi måste bättre förstå hur vindkraft fungerar, och hur ett elnät fungerar. Låt oss dyka direkt in, ska vi?
Än så länge är allt bra, men här kommer den verkliga utmaningen:Vinden är intermittent. Ibland blåser det, ibland gör det inte det, och det är svårt att förutse mer än några timmar i förväg vad det kommer att göra. På grund av detta, vindparker (grupper av vindkraftverk) har vanligtvis två effektvärden:Ett kapacitetsnummer, och ett kapacitetsfaktornummer.
Till exempel, en vindkraftpark kan innehålla 200 vindkraftverk som var och en är märkt till 1,5 megawatt. Kapaciteten för denna vindkraftspark är 300 megawatt (200 x 1,5), men hur mycket el den faktiskt kommer att producera beror på många faktorer, och om du tittar på den genomsnittliga produktionen av alla dessa vindkraftverk under en viss tid - vanligtvis ett år - och du delar det antalet med den maximala kapaciteten för alla dessa vindkraftverk, du får antalet kapacitetsfaktorer.
Så till exempel om vår vindkraftpark ovan fungerar med 30% kapacitet, det skulle producera i genomsnitt 100 megawatt när som helst. Men det betyder inte att du kan räkna med att 100 megawatt kommer ut; någon dag kan det vara 300, och på andra kan det vara 30. Detta är ett problem inte bara för att du behöver bygga många fler vindkraftverk än kapacitetsnumren kan få dig att tro (och media rapporterar vanligtvis kapacitetsnummer, inte kapacitetsfaktorer), men också på grund av något annat som vi kommer att se i nästa avsnitt nedan.
"Elproduktion och förbrukning måste balanseras över hela nätet, eftersom energi förbrukas nästan omedelbart efter att den har producerats. Ett stort fel i en del av elnätet - om det inte snabbt kompenseras för - kan leda till att strömmen omdirigerar sig själv från de återstående generatorerna till konsumenterna över överföringsledningar med otillräcklig kapacitet, orsakar ytterligare misslyckanden. En nackdel med ett allmänt anslutet nät är således möjligheten till kaskadfel och utbrett strömavbrott. "(Källa)
Det betyder att om vinden slutar blåsa och en vindkraftpark slutar producera el, någon annan elkälla måste ta igen.
Detta problem kan lindras om du har många vindkraftsparker spridda över ett stort geografiskt område, så att när vinden inte blåser någonstans, chansen är stor att det blåser någon annanstans. Detta hjälper, men löser inte problemet helt. Kom ihåg att nätet måste balansera utbud och efterfrågan hela tiden, så om otur har det att det inte finns någon eller lite vind över de flesta av dina vindkraftparker samma dag, du har fortfarande ett problem. Så vad ska vi göra?
Men vad kan vi göra för att öka mängden ren, förnybar energi produceras av vinden överallt?
Det första du ska göra är att förbättra överföringen . Många områden har en överskott vindkraft men de kan sälja den till andra områden som gärna köper den eftersom dessa platser inte är sammankopplade. Det finns också områden där nya vindkraftparker kan byggas, men de är inte för att det inte finns några överföringslinjer. Ett bättre distributionssystem skulle göra det lättare att kompensera för ett underskott på ena sidan genom att utnyttja överskottet på en annan sida.
Ett annat sätt att låta elnätet hantera mer vindkraft skulle vara att forma efterfrågan (menande, att påverka hur mycket el människor och industrier använder). Mycket kan göras med hjälp av smarta nättekniker, som smarta mätare som kan variera elpriset i realtid (när priset är högre, efterfrågan sjunker, när priset är lägre, efterfrågan stiger) och hanterar den krafthungriga industrin så att de tar tid på en del av sin verksamhet för att på bästa sätt utnyttja den tillgängliga kraften.
För det tredje, öka lagringskapaciteten av nätet skulle göra en stor skillnad. Just nu, mest ström måste användas omedelbart när den produceras, med bara lite av det lagrat för senare användning (detta kan göras med vattenreservoarer på vattenkraftverk, till exempel). Om vi kunde lagra mer kraft, vi kan ta till den reserven när vinden inte blåser. Den stora utmaningen här är att ha lagring som är tillräckligt billig för att vara vettig. Detta kan kräva genombrott inom batteri- eller hyperkapacitorteknik.
Till sist, det mest realistiska alternativet verkar vara diversifiering . Vindkraft är den billigaste typen av förnybar energi just nu, men det bör kombineras med andra slag för att bättre lindra intermittensproblemet. Solceller, solvärme, djupt berg geotermisk, vågkraft, vattenkraft (när det görs rätt), biomassa, etc. Vi behöver alla dessa, tillsammans med en stor drivkraft för effektivitet och bevarande (det är vanligtvis billigare att spara en watt än att producera en ny).
