(Carl Inglis/EyeEm/Getty Images) Wir können es uns nicht leisten, die Umstellung auf erneuerbare Energiequellen zu verzögern, und obwohl es viele Debatten darüber gibt, wie dies erreicht werden kann, immer mehr Forschung zusammen mit dem Wachsen Beweise aus der realen Welt schlage vor, dass es absolut ein ist praktikable, praktische Option .
Eine neue Studie eines internationalen Forscherteams wird nun hoffentlich dazu beitragen, dieses Problem endgültig zu klären.
Die Studie zeigt, dass der Großteil des Strombedarfs in vielen Industrieländern durch eine Kombination aus Wind- und Solarenergiequellen gedeckt werden kann, sofern zusätzliche Anstrengungen unternommen werden, um Energiespeicheranlagen zu installieren, um Zeiten intermittierender Produktion abzudecken.
Durch die Analyse des Energieverbrauchs von 42 großen Ländern über einen Zeitraum von 39 Jahren (von 1980 bis 2018) konnten die Forscher modellieren, wie eine Steigerung der Stromerzeugung aus Wind- und Solarenergie potenziell den Bedarf von Ländern von Afghanistan bis Simbabwe decken könnte.
„Wind- und Solarenergie könnten vielerorts mehr als 80 Prozent des Bedarfs decken, ohne wahnsinnige Speichermengen oder überschüssige Erzeugungskapazitäten, was der entscheidende Punkt ist“, sagt der Erdsystemwissenschaftler Steven Davis von der University of California, Irvine (UCI).
„Aber je nach Land kann es im Laufe des Jahres viele mehrtägige Zeiträume geben, in denen in einer kohlenstofffreien Zukunft ein gewisser Bedarf durch Energiespeicher und andere nichtfossile Energiequellen gedeckt werden muss.“
Auch ohne Energiespeicher könnten erneuerbare Systeme den Bedarf der untersuchten Länder in 72 bis 91 Prozent der Zeit decken, wobei die Windkraft den Spitzenreiter darstellt, wie die Studie zeigt. Rechnet man insgesamt 12 Stunden Energiespeicher hinzu, kommt man auf 83–94 Prozent der Zeit, wobei die Solarenergie die dominierende Energiequelle ist.
Dabei wird davon ausgegangen, dass sich die Länder verpflichtet haben, genügend Wind- und Solarenergie zu produzieren, um den Bedarf ihrer Bevölkerung zu decken – diese Studie befasst sich hauptsächlich mit der Zuverlässigkeit und Zuverlässigkeit erneuerbarer Energien und nicht mit der Menge an Strom, die sie produzieren können.
Natürlich schwankt der Strombedarf einer Bevölkerung im Laufe der Zeit ebenso wie die Verfügbarkeit von Sonnenlicht und Wind. Die Modellierung ergab, dass es größeren Ländern in niedrigeren Breitengraden leichter fallen würde, auf nachhaltige Energie umzusteigen, da sie sich für einen größeren Teil des Jahres auf Solarenergie verlassen könnten.
Kleinere Länder in höheren Breitengraden, wie beispielsweise Deutschland, würden den Forschern zufolge häufiger auf Ersatzenergiequellen zurückgreifen. Allerdings könnten eine langfristige Speicherung und die Bündelung von Quellen (z. B. Solarenergie aus Spanien und Windkraft aus Dänemark) diese Probleme minimieren.
„Historische Daten zeigen, dass es in Ländern, die weiter vom Äquator entfernt liegen, gelegentlich zu sogenannten ‚Dunkelflaute‘ kommen kann, in denen die Verfügbarkeit von Solar- und Windenergie nur sehr begrenzt zur Verfügung steht.“ sagt der Erdsystemwissenschaftler Dan Tong von der Tsinghua-Universität in China.
„Ein kürzliches Vorkommnis dieses Phänomens in Deutschland dauerte zwei Wochen und zwang die Deutschen dazu, auf disponible Stromerzeugung zurückzugreifen, die in vielen Fällen durch Kraftwerke zur Verbrennung fossiler Brennstoffe bereitgestellt wird.“
Im Fall der Vereinigten Staaten, um ein weiteres Beispiel zu nennen, zeigte die Studie, dass Wind- und Solarenergie rund 85 Prozent des gesamten Strombedarfs ausmachen könnten. Ein übermäßiger Kapazitätsausbau, das Hinzufügen von Speichermethoden wie Batterien und die Anbindung an andere Länder auf dem nordamerikanischen Kontinent würden diese Zahl noch weiter in die Höhe treiben.
Jedes Land muss dies je nach Standort, Bedarf und verfügbaren Ressourcen anders angehen, sagen die Forscher. In dieser Studie müssen auch einige Annahmen berücksichtigt werden, darunter eine perfekte Stromübertragung ohne Energieverschwendung und eine jährliche Erzeugung, die dem jährlichen Bedarf entspricht.
Diese Modelle geben uns jedoch eine Blaupause dafür, wie wir auf der ganzen Welt auf ein nachhaltiges, Netto-Null-Emissions-Energiesystem hinarbeiten können – der Punkt ist, dass es machbar ist, und zwar an vielen Orten auf der Welt. es passiert bereits .
„Auf der ganzen Welt gibt es einige eindeutige geophysikalische Einschränkungen für unsere Fähigkeit, Strom ohne CO2-Ausstoß zu produzieren“, sagt Davis .
„Es kommt auf den Unterschied zwischen dem Schwierigen und dem Unmöglichen an.“ „Es wird schwierig sein, fossile Brennstoffe vollständig aus unserem Stromerzeugungsmix zu eliminieren, aber wir können dieses Ziel erreichen, wenn Technologien, Wirtschaft und gesellschaftspolitischer Wille aufeinander abgestimmt sind.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturkommunikation .