Трьома стовпами нашого енергетичного майбутнього можуть стати вітер, сонце та ядерне паливо
Ми чули дуже багато жахливих новин про кліматичну кризу. Але є також дуже розумні люди, які працюють над розумними способами, як нам вийти з ями, в якій ми опинилися.
Зараз конкурентоспроможність вітрової та сонячної енергетики частково пов'язана з федеральними субсидіями, в тому числі з поштовхом, передбаченим Законом про зниження інфляції на 2022 рік. Але саме тому федеральний уряд втручається: щоб дати новим моделям виробництва енергії шанс розвиватися і масштабуватися до того, як ринки навколо них повністю розвинуться. Крім того, уряд США десятиліттями субсидував нафтогазову галузь на десятки мільярдів доларів на рік. Крім того, у звіті Lazard йдеться про те, як вартість вітрової та сонячної енергетики в комунальному масштабі значно знизилася з 2009 року, "завдяки, серед іншого, зменшенню капітальних витрат, вдосконаленню технологій та зростанню конкуренції". Конкурентоспроможними їх роблять не лише субсидії.
Перешкоди, звісно, залишаються: Лазард оцінює капітальні витрати на вітрову та сонячну енергетику - фінансування, необхідне для того, щоб запустити проекти - на рівні, який є конкурентоспроможним з газовими електростанціями. Але для того, щоб багато комунальних сонячних і (особливо) вітрових проектів стали здійсненними, нам потрібно побудувати кілька великих ліній електропередач, щоб доставити електроенергію з найкращих місць для уловлювання енергії (середній коридор країни для вітру, південна третина країни для сонячної енергії) до населених пунктів, які споживають її так багато. Існує ціла низка факторів, які ускладнюють будівництво великих ліній електропередач - опозиція власників нерухомості, місцеві комунальні підприємства з різними стимулами - але ми можемо принаймні вирішити бюрократичну сторону питання, реформувавши процес видачі дозволів. Нам також потрібно продовжувати розробляти кращі технології зберігання, такі як вдосконалені концепції акумуляторів, щоб зберігати вітрову та сонячну енергію для використання, коли сонце не світить найяскравіше, а вітер не дме найсильніше. Деякі стратегії зберігання, такі як використання гідроенергії або азоту, є дійсно інноваційними. Так само, як і "залізо-повітряні" батареї, які використовують процес іржавіння для зберігання енергії.
"Переривчастий" фактор у вітровій та сонячній енергії - ось де з'являється ядерна енергія. Це "тверда" енергія, оскільки вона забезпечує стабільне постачання електроенергії в мережу незалежно від атмосферних умов. Фактично, її можна регулювати за власним бажанням. (Атомна енергія не є "відновлюваною", як вітрова чи сонячна, але ядерний реактор не виділяє вуглецю чи інших форм забруднення. Він чистий). Крім того, як показує дослідження Lazard, це досить дешево, якщо запустити станцію і запустити її в роботу. Проблема в тому, щоб... запустити станцію. Як ми детально описували в огляді ядерної енергетики на початку цього року, нинішній процес будівництва атомних електростанцій є чимось на кшталт катастрофи, про що свідчить кричуще перевитрачання коштів на розширення станції "Вогтл" у Грузії.
Ядерна енергія? Не бійтеся.
Найбільш перспективною альтернативою є перехід від будівництва великих ядерних реакторів до малих модульних реакторів (ММР), які можна ставити один на одного на певному майданчику. У такий спосіб можна досягти такої ж потужності в мегават-годинах, як і на великих реакторах, але реактори можна будувати на заводі, так само, як ми це робимо з реакторами, що йдуть на атомні підводні човни і авіаносці. Стандартизація цього процесу - конвеєр - знижує витрати і підвищує ефективність. В ідеальному світі ми могли б виробляти багато реакторів і розвозити їх по всій країні, де вони потрібні - в тому числі, в одному випадку, для встановлення на закритих вугільних електростанціях, використовуючи переваги існуючої інфраструктури передачі електроенергії і пропонуючи навколишнім територіям нове життя в якості енергетичного хабу. Доброю новиною є те, що Комісія з ядерного регулювання США нещодавно схвалила модель ММР від NuScale. Кожен реактор може виробляти 50 мегават самостійно, але їх також можна об'єднати в групи по чотири, шість або дванадцять.
Нам ще треба розібратися з деякими питаннями, але вітро-сонячно-ядерна модель виглядає дуже багатообіцяючою в найближчій і середньостроковій перспективі. Ми знаємо, як використовувати ці технології - ядерна енергетика вже забезпечує значну частину нашої енергії в США - і вони дешеві, коли запущені і працюють. Додайте до нашого енергетичного пирога інші інгредієнти, такі як гідро- та геотермальна енергія - обидва з яких є стабільними або "базовими" джерелами енергії - і ви почнете формувати реальну картину життєздатного енергетичного майбутнього. Крім того, є сонячні електростанції на дахах будинків і в громадах (проекти меншого масштабу, ніж комунальні сонячні електростанції), морська енергія та інші, які можуть стати ключовими елементами енергетичної системи в певних регіонах. Це може спрацювати.
