スタンフォード大学の研究者は、2,000 gwの太陽光発電と2,300 gwの風力を3,300 gwのバッテリー容量と大量の柔軟な負荷とバランスさせる計画を立てています。消費者は、一部は輸送と暖房の電化により、総エネルギー料金を64％節約します。

アメリカ。スタンフォードエンジニアリングのマークジェイコブソン教授と7人の共著者が開発した計画によると、2050年までに100％再生可能エネルギーに到達するには、1,500 gwの実用規模の太陽光発電と500 gwの屋上太陽光発電が必要です。バッテリー容量が3,300 gwの場合、太陽光と風力のバランスが取れます—年間平均512 gwの柔軟な負荷が原因です。

いくつかの州では、2050年までに100％再生可能電力の方針に沿って政策目標を採用していますが、スタンフォード計画では、すべての輸送と暖房を電化することでさらに進んでいきます。変動する再生可能エネルギーのバランスを取るのに役立つ柔軟な負荷には、冷蔵、熱の貯蔵、需要応答、および燃料電池を動力とするトラックで使用するための水素の生産のユースケースが含まれます。

著者らは、以前の研究を引用して、1.5°Cの地球温暖化を回避するために、2030年までに化石燃料排出の80％を「止めなければならない」と述べています。計画の最終的な米国の80％に達している現在のレベルである約75 gwdcから始まる2030年までのソーラーターゲットでは、1.33のDC-AC比に基づいて、ソーラー設備で36％の複合年間成長率が必要になります。その36％の割合は、太陽エネルギー業界団体が目標としている18％の年間成長率よりも特に積極的です。

現在の米国から始めて、2030年までにスタンフォード計画の最終的な3,300 gwのバッテリー容量の80％に達しました。 1 gwのレベルでは、100％をわずかに超える複合年間成長率が必要になります。これは、edf再生可能エネルギー北アメリカのシニアディレクターであるトムレイデンを引用したエネルギー貯蔵協会の投稿と比較すると、「コンサルタントの数人は、今後3〜5年で、ストレージが大幅に増加する」と述べています。今後4年間または5年間で14倍の成長が見込まれます。一方、3年間の時間枠は、設備の年間成長率100％を表します。

低コストの太陽光と風力、さらにエネルギー効率の高いヒートポンプ、電気自動車、燃料による節約により、「通常どおりのビジネス」シナリオと比較して、消費者は2050年の計画の年間エネルギーコストを64％節約できます。セル車両。大気汚染による回避された死と病気、および気候の利益を数えるときの節約はより大きく、「通常のビジネス」の場合よりもコストが87％低くなります。

この計画では、再生可能エネルギーの高い発電時に大部分が稼働し、柔軟な負荷を提供できるいくつかの産業プロセスを特定しています。誘導および取鍋冶金;可変速ドライブによる水ポンプ。そして、アルミニウム、塩素アルカリ、水酸化カリウム、マグネシウム、塩素酸ナトリウム、銅の電気分解による生産。」他の研究では、淡水化を柔軟な負荷として操作する方法も特定されています。

世界の各地域の計画からなるロードマップは、「フットプリントとスペースにそれぞれ0.17％と0.48％の土地だけが必要」と著者は言う。

スタンフォード大学の研究者は、この複雑な一連のセットに示されているように、「2050年から2052年までの各地域で30秒ごとに変動する需要、貯蔵、および需要応答とエネルギーの供給を一致させる」ロードマッチモデルを使用して分析を行いました。紙は説明するグラフ：

モデリングでは、「完全な送信」、つまり送信の輻輳がないことを単純化する仮定をしました。この論文は、長距離伝送の輻輳が問題である場合、「伝送容量を増やすと、わずかなコストの増加で輻輳が緩和される」ことを示した以前の研究を引用しています。

スタンフォードチームのペーパー「グリッドの安定性、コスト、仕事、健康、気候に関する143か国のグリーンな新契約エネルギー計画の影響」がジャーナルone earthに掲載され、pdfとしても入手可能です。