Энергия ветра уничтожает угольную энергетику в США

Хорошие новости для планеты Земля, по крайней мере, насколько показывают данные по Соединенным Штатам. По данным Управления энергетической информации США, за пять лет с 2019 по 2024 год, в частности в марте и апреле, производство электроэнергии с использованием энергии ветра увеличилось почти вдвое, значительно превысив выработку электроэнергии на угольных электростанциях в США.

Данные показывают, что ветер произвел около 25,8 ГВтч в марте 2019 года и 29 ГВтч в апреле 2019 года, подскочив до 45,9 и 47,6 ГВтч в марте и апреле этого года соответственно. За тот же период выработанная углем электроэнергия упала примерно с 80 и 60 ГВтч в марте и апреле 2019 года соответственно до примерно 38,3 и 37,2 ГВтч в 2024 году.

Это на колоссальные 28% больше ветровой энергии, чем угольной, за эти два месяца 2024 года по сравнению с 2019 годом. А составление диаграмм ежемесячных данных Управления энергетической информации США (EIA) за последние 22 года показывает значительное падение энергии, работающей на угле, что сопровождает устойчивый подъем ветра:

Ежемесячные данные об общем объеме производства энергии на угольных электростанциях по сравнению с ветряными турбинами в США показывают, что ветер наконец впервые обогнал уголь. Управление энергетической информации США

Имейте в виду, что как только вы включите другие источники энергии, картина станет гораздо менее красивой; сокращение добычи угля было в основном занято электростанциями, работающими на природном газе. Природный газ горит намного чище, чем уголь, и поэтому его рассматривают как своего рода «диетическое ископаемое топливо» в гонке за декарбонизацией.

К сожалению, эта точка зрения упрощает проблему. Природный газ в основном состоит из метана, и у него есть много шансов оказать чрезвычайно мощный парниковый эффект (более чем в 80 раз сильнее, чем CO2 за 20 лет) на атмосферу, прежде чем он сгорит. Он вытекает на открытый воздух на буровой площадке и в плохо герметизированных стыках трубопроводов. И его намеренно выбрасывают в атмосферу или сжигают в факелах во время практической эксплуатации скважин, труб и другой инфраструктуры. Мы не говорим о небольших количествах, по некоторым оценкам, это около 8% всего производимого метана.

С другой стороны, многие электростанции, работающие на природном газе, в конечном итоге могут быть переоборудованы для сжигания различных процентов зеленого водорода в качестве топлива, в некоторых случаях до 100%, поэтому существует потенциальный путь к декарбонизации там, где такого пути не существует для угольная электростанция.

Увеличение масштаба, чтобы увидеть больше источников энергии, рассказывает другую историю о развитии управления энергетической информацией США, работающего на природном газе

Снова сокращая цифры, мы можем рассматривать уголь и газ как энергию ископаемого топлива и сочетать ядерную, гидроэнергетику, ветер и солнечную энергию как «чистую энергию». – игнорируя некоторые неудобные проблемы с такими вещами, как гидроэнергетика, которая использует так много цемента в стенах плотины, что гидроэлектростанции могут потребоваться десятилетия, чтобы стать инвестицией, благоприятной для климата.

Здесь картина снова выглядит гораздо более позитивной:

Энергия, работающая на ископаемом топливе, по сравнению с чистой энергией в США с 2002 года. Управление энергетической информации США

Почему это хорошая новость?

Поскольку спрос на электроэнергию растет с каждой минутой, возобновляемые источники электроэнергии становятся все более и более важными для продолжения нашей все более технологически зависимой повседневной жизни с меньшим воздействием на качество воздуха, земли и воды.

Рекордно высокие температуры опустошили Соединенные Штаты в июле этого года, а потребность в электричестве находится на рекордно высоком уровне, особенно с учетом того, что необходимость запускать кондиционер растет с повышением температуры.

7 июля 2024 года Долина Смерти, Калифорния, увеличила огонь до плавящегося мелками 129 °F (53,9 °C). Для мясоедов это довольно идеальная внутренняя температура для среднередкого стейка, которая всего на 5 °F (2,8 °C) ниже самой высокой температуры, когда-либо зарегистрированной на Земле (по иронии судьбы, в Фернес-Крик, Долина Смерти еще в 1913). Также 7 июля 2024 года в другом штате Лас-Вегас, штат Невада, установил рекорд температуры — 120 °F (48,9 °C). Уже на следующий день в Палм-Спрингс, Калифорния, был зафиксирован жгучий 122 °F (50 °C), самый высокий темп, когда-либо зарегистрированный 8 июля в истории США.

Рекорды температуры по всему миру продолжают побиваться

Необходимость сохранять хладнокровие — не единственная область потребления высоких энергий, которая растет. Технологии искусственного интеллекта чрезвычайно энергоемки. Графические процессоры (Graphics Processing Unit), те же технологии, которые геймеры используют для лучшей графики и самых быстрых кадров в секунду), используются для вычисления всех сложных задач, необходимых ИИ для функционирования. Графические процессоры потребляют примерно в четыре раза больше энергии и производят больше тепла, чем обычные процессоры (центральные процессоры, мозг вашего компьютера), а это означает, что центры обработки данных, в которых они размещены, также требуют более совершенных систем охлаждения. По сути, больший интеллект требует большей власти.

Если бы гипермасштабный центр обработки данных заменил все свои традиционные процессоры на графические процессоры, он мог бы в четыре раза увеличить свои потребности в непосредственной мощности до 400-600 МВт. Средняя атомная электростанция производит 1000 МВт или 1 ГВт. Это не маленькие цифры. Среднее домохозяйство США потребляет 10,5 МВт/ч в год.

Криптовалюты также используют графические процессоры в огромных центрах обработки данных для расчета сложных математических уравнений для проверки транзакций, потребляя большое количество электроэнергии. Одна горнодобывающая машина, способная работать «эффективно», может потреблять почти столько же энергии, сколько ваш домашний блок переменного тока в день. На данный момент только 60% транзакций с биткойнами основаны на невозобновляемых источниках энергии; в первую очередь уголь. При этом не учитываются тысячи других монет, существующих в настоящее время, и еще тысячи, которые появятся в ближайшем будущем.

В этом году Международное энергетическое агентство выпустило публикацию, в которой говорится, что оно ожидает, что потребности центров обработки данных в энергии удвоятся как минимум с 2022 по 2026 год.

Рост чистой энергии, такой как энергия ветра, солнца, гидроэлектроэнергии, геотермальной энергии, энергии океанских приливов и волн, и даже преобразование тепловой энергии океана отнимают спрос на сжигание ископаемого топлива, на пополнение которого могут уйти сотни миллионов лет, если вообще когда-либо. Не говоря уже о том, что более трети всех мировых выбросов CO2 приходится на производство электроэнергии.

Глобальное производство энергии по типу Создано с помощью инструментов искусственного интеллекта

Есть страны, которые делают это лучше

В Норвегии 98% всего производства электроэнергии приходится на возобновляемые источники, что делает ее мировым лидером. Почти вся электроэнергия Норвегии поступает от 1600 гидроэлектростанций, а энергия ветра составляет около 10% от общего объема.

Почти 50% всей электроэнергии, производимой в Китае для Китая, поступает из возобновляемых источников энергии. Фактически, Китай имеет крупнейшие в мире установки по производству возобновляемой энергии, такие как энергия ветра, солнца, приливов и волн, и на его долю приходится около 31% всего мирового производства возобновляемой энергии. В нем почти столько же солнечной энергии, сколько во всех других странах вместе взятых. Китай даже недавно построил двухроторную плавучую ветряную турбину, которая может использовать ураганные ветры для производства электроэнергии.

Цинь Хайян, генеральный секретарь Китайской ассоциации ветроэнергетики, говорит, что чистая энергия, включая энергию ветра, предпочтительнее ископаемого топлива в Китае не просто из-за «зеленого» фактора, но и потому, что она дешевле по сравнению с традиционными ископаемыми. топливо, такое как уголь.

Также в марте этого года Китай произвел более 100 ТВтч ветровой энергии, столько же, сколько вся Европа и Северная Америка вместе взятые.

Примерно 60% всей электроэнергии, производимой в США, поступает из ископаемого топлива. Для США производить на 28% больше ветровой энергии в марте и апреле по сравнению с угольной электроэнергией звучит как шаг в правильном направлении, но впереди нас ждет гораздо больше работы.

Источники: EIA.gov, World Energy, Госсовет КНР, Наш мир в данных