¿Qué es lo que impide que el mundo utilice abundantes energías renovables?

Answer 1

RE: ¿Cuáles son los obstáculos en el uso de energía renovable para impulsar el mundo?

Coste y fiabilidad.

Si puedo citar de otra respuesta:

Tecnología de la batería. Nuestras tecnologías para generar electricidad de manera renovable [es] razonablemente madura y eficiente. Nuestra tecnología para almacenarlo a fin de compensar las diferencias entre los períodos de alta generación (es decir, cuando el sol brilla y el viento sopla) y los períodos de alta demanda, no tanto. Todavía tenemos mucha investigación básica que se necesita hacer para desarrollar un almacenamiento de energía de alta capacidad eficiente.

Las personas que están atrapadas por la “energía renovable” parecen no pensar nunca en el almacenamiento de energía necesario para anular la naturaleza intermitente de la “energía renovable”, o creen que el escritor de arriba cree que habrá un avance tecnológico en la energía tecnología de almacenamiento.

Bueno, la creencia no vencerá a la física. Para cualquier tecnología de almacenamiento de energía dada (baterías recargables, almacenamiento por bombeo, aire comprimido, sal fundida, hidrógeno, amoníaco, volantes o lo que sea), necesitará X cantidad de almacenamiento para almacenar un kilovatio-hora. Para almacenar un megavatio-hora, necesita 1,000X de almacenamiento, para almacenar un gigavatio-hora, necesita 1,000,000X de almacenamiento. No puedes sortear estos números; No hay una bala mágica por ahí.

En 2015, el consumo total de energía eléctrica en los EE. UU. Fue de 4,144.3 billones de kWh, o 11.35 billones de kWh por día. La mejor batería recargable que he leído puede almacenar 250 vatios-hora por kilogramo de material de ánodo y cátodo. Para respaldar el consumo de electricidad en los EE. UU. Por un solo día nublado y sin viento en todo el territorio de los EE. UU., Necesitará 11,350,000,000,000 wh / 250 wh / kilogramo de material de la batería, es decir, 45,400,000 baterías, cada una con una tonelada métrica de material de ánodo / cátodo, que proporciona solo 250 kWh. Voy a decir eso de nuevo:

45 millones de baterías de una tonelada para respaldar la demanda de electricidad de EE. UU. Por un día.

Y dado que el objetivo de la “energía renovable” es deshacerse de todo el uso de combustible a base de carbono, debemos agregar suficientes baterías de respaldo para reemplazar toda la quema de petróleo y gas natural de generación no eléctrica. Lo dejaré como un ejercicio para que el lector averigüe qué va a hacer para ese recuento de 45 millones de baterías de una tonelada. A eso se le agrega el costo y el consumo de energía de construir todas esas baterías y reconstruirlas cuando ya no pueden mantener una carga. Y no se olvide, cuando cambia la energía de una forma a otra, pierde algo de ella; Qué divertido es en la noche cuando las personas enchufan sus autos eléctricos y tienes baterías para cargar baterías. Y ni siquiera quiero pensar en cuánto terreno hay que cubrir para ejecutar la red mientras se recargan las baterías al mismo tiempo, especialmente dado que el factor de capacidad de la energía solar es de 0.21 y el viento es de 0.30 (2015, Energy in the United Estados – Generación)

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Solo por diversión, pongamos una copia del sobre, pero el costo real en el almacenamiento de energía. Yo elijo las pilas. La batería de mayor capacidad que puedo encontrar en línea ahora es una batería de 48 voltios, 1608 amperios-hora (descarga de 20 horas) que ofrece 48 x 1608 = 77,184 vatios-hora. (Una descarga más rápida genera menos vatios-hora). Consulte las especificaciones en “24-85-25” en la Lista de precios de la batería del montacargas

Aquí está la foto. Tenga en cuenta que está sentado en una plataforma.

Para respaldar el consumo de electricidad de los EE. UU. Durante un día con estas baterías, tenemos 11,350,000,000,000 wh / 77,184 wh / battery = 147,051,202 de estas baterías.

El costo de esta batería hoy es de $ 8,996 (con entrega gratuita en la mayoría de los EE. UU.). Por lo tanto, el costo total para respaldar la electricidad en los EE. UU. Por un día es 147,051,202 * $ 8,996 = $ 1,322,872,613,192. Redondemos eso un poco y digamos $ 1.3 billones. (¡Pero obtienes la entrega gratis!)

¿Qué podríamos hacer con $ 1.3 billones? Con $ 7 mil millones cada uno, podría construir $ 1,300,000,000,000 / $ 7,000,000,000 = 186 AP1000 plantas de energía nuclear produciendo 1.117 gigavatios cada una. Esos reactores producirían 186 * 1.117 gW * 24 h / día = 4,986 gWh / día.

¡OYE! Por el costo de SOLO las baterías de respaldo para “energía renovable” para UN DÍA del consumo de electricidad en los Estados Unidos, se podrían construir suficientes plantas de energía nuclear a los costos inflados impuestos por las reglas de la NRC para proporcionar el 44% de la electricidad de los Estados Unidos. Cuando agrega el costo de los parques solares y eólicos, los inversores de energía, los derechos de paso para líneas eléctricas extendidas, el mantenimiento constante de una gran planta física, etc., ese porcentaje aumenta. Superaría el 100% si tuviera en cuenta lo que generaría 147 millones de baterías de plomo-ácido grandes para el precio de mercado del plomo y, por lo tanto, el costo de las baterías.

Si construyes reactores de sal fundida en una línea de montaje en lugar de las monstruosidades AP1000, entonces la energía nuclear costaría menos, mucho menos. Y entregaría energía segura y confiable, día tras día.

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Oh, por cierto, no creo que sea irrazonable pedir un día completo de respaldo. Después de todo, cuando las luces se apagan, la economía se apaga y la gente comienza a morir.

Answer 2

Numerosas razones:

1. tecnología

A pesar de que ha habido un enorme progreso en los últimos años en términos de eficiencia en los campos de la energía solar, eólica y eléctrica en general, todavía hay problemas importantes que superar dentro de esta industria, tales como:

• Almacenamiento de energía : básicamente necesitamos baterías grandes en todas partes, donde hay fuentes de energía renovables, porque el sol no brilla y el viento no sopla las 24 horas del día.
• Se podría proporcionar un flujo constante de electricidad … si hubiéramos mencionado antes las baterías de gran capacidad. De la forma en que se encuentra hoy, la demanda varía (como siempre lo ha sido: se consume más electricidad por la noche que a las 3 pm), pero no solo eso, también la oferta varía. Esto se debe a que, como dije antes, a veces el viento sopla y el sol brilla, y otras veces no están disponibles. Esto significa que los Mercados de Valores Energéticos experimentan una enorme fluctuación en los precios y las cantidades de suministro todos los días, al menos aquellos que sirven a un mercado con una estructura de suministro de energía renovable bien desarrollada.
• Mayor eficiencia : ¿Sabía que el motor promedio de un automóvil tiene un nivel de eficiencia energética de aproximadamente el 20%, en comparación con la cantidad de energía que el gas que ingresa puede proporcionar? (Motor de combustión interna)

2. Cabildeo

Nos guste o no, la política siempre está influenciada por la economía. Y el lobby energético hace mucho dinero. todos los años. Por ejemplo, en Alemania un único proveedor de energía. reubicó a varios miles de personas y desmanteló y reconstruyó unos 8 m de carretera Solo para poder transportar los almacenes de carbón marrón subyacentes. (Mina de superficie de Garzweiler)
Por cierto, debes tener en cuenta que esto es un negocio. No iniciarían medidas tan inmensas si no les fuera rentable. A estas alturas ya deberías tener la imagen.

La industria del carbón es una de las más antiguas y rentables de nuestro planeta. Todavía hay suficiente carbón para encender las turbinas en innumerables plantas de energía durante décadas, y se está ejerciendo mucho cabildeo para mantener la Orden del Mérito como lo ha sido durante décadas y siglos.
Esto significa: la energía del carbón debe mantener su lugar como las principales tecnologías de suministro de base. Lo que, a su vez, promete buenos ingresos y ganancias, si usted es el tipo que entrega el carbón.

No conozco ninguna solución a esta situación. Pero sí sé que esta es la razón por la que los Certificados de CO2 son demasiado baratos para cambiar realmente la estructura del mercado. El cabildeo contra el aumento de los precios de los certificados se lleva a cabo constantemente. Si no fuera así, mecanismos como este eventualmente cambiarían la estructura del mercado hacia un mercado más limpio (búsquelo, esto es demasiado largo para explicarlo).

3. la política

Los países occidentales generalmente apoyan las “medidas de cambio climático”, enraizándose a favor de las soluciones de energía renovable en reuniones como Kyoto y tratan de hacer un buen trabajo. Impresión apoyando la protección del medio ambiente en convenciones internacionales como esa.

La razón de esto es que nosotros (somos de Alemania y actualmente residimos en los Estados Unidos) vivimos una vida bastante lujosa, tenemos buenos sistemas educativos (en caso de que los Estados Unidos estén totalmente sobrevalorados) y estén listos para un cambio. En Alemania, por ejemplo, la gestión de residuos es una medida bien conocida y practicada contra la contaminación ambiental.

Por otro lado, los países en desarrollo y los mercados emergentes, que simplemente están avanzando hacia nuevas tecnologías, como las plantas de energía atómica, la cobertura de recepción de células y la energía solar, generalmente se oponen a los programas de energía renovable. Los mercados dependen en gran medida del carbón y el gas: las fuentes de energía convencionales son la columna vertebral de sus crecientes industrias. Estos países sostienen que las naciones occidentales han contaminado el mundo durante casi 200 años (industrialización), lo que les otorga a su vez el derecho a mantener estas tecnologías contaminantes funcionando durante al menos las próximas décadas, para alcanzar el mismo nivel social. o la riqueza y la prosperidad como está presente en muchas naciones occidentales, un argumento y una posición que, en mi opinión humilde, es legítima y razonable.

Sin embargo, estos son algunos temas que evitan que el mundo sea una energía abundante a escala global. Estoy seguro de que hay muchos más por ahí, pero también creo que he hecho mi punto de vista y te haces una idea.

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Referencias:
Emisiones de CO2: ¿Puede Europa salvar su sistema de límites máximos y comercio?
http://www.sciencedaily.com/rele …
Baterías y almacenamiento de energía
China e India se opusieron a cerrar $ 5 mil millones de lagunas en el Tratado de Kyoto

Answer 3

Almacenamiento:

La energía solar y el viento son intermitentes, no continuos. Estos también son los renovables más escalables, por lo que necesitamos grandes cantidades de capacidad de almacenamiento eléctrico. Esto actualmente no existe, y ‘construir más baterías’ no se acerca a la escala correcta. Hydro en el lugar correcto y geotérmico son continuos, pero no en todas partes es adecuado.

Transmisión.

Debido a la forma distribuida en que se genera mucha energía renovable, necesita expandir la red de transmisión y observar la transmisión a larga distancia que actualmente tiene pérdidas y es costosa.

Los costes medioambientales de las renovables.

Muchos proyectos hidroeléctricos inundan los valles, y los planes de energía de las mareas destruyen los estuarios. Estos generadores, por lo demás, grandes y confiables tienen grandes desventajas.

Los biocombustibles están locos en la mayoría de los lugares. El metano de los vertederos funciona, pero cortar el bosque para reemplazar el carbón en la estación térmica no es en absoluto verde.

El viento y la energía solar también tienen problemas aquí: la contaminación de la fabricación, el impacto en la vida silvestre y otros problemas

La red existente de generación de energía.

Hay una gran cantidad de capital invertido en la red eléctrica existente, que está configurada para funcionar en un pequeño número de estaciones grandes.

Francamente, creo que los grandes problemas de las energías renovables a gran escala como fuente principal de generación de energía son tan grandes y fundamentales que no debemos usarlos. No es que no puedan resolverse, solo tomará mucho tiempo, mientras tanto, el impacto de los combustibles fósiles es demasiado grande como para ignorarlo.

En su lugar, utilizamos la tecnología probada de la energía nuclear para cambiar a la electricidad baja en carbono mucho más rápido de lo que podríamos hacer con las energías renovables.

Por supuesto, hay muchos lugares donde funcionan las energías renovables. En el desierto, use energía solar fotovoltaica para alimentar el aire acondicionado, ya que solo necesita energía cuando brilla el sol. Islandia tiene la geología para la geotermia, y le va bien.

Answer 4

El costo, principalmente. El carbón cuesta noventa dólares por tonelada (y eso es lo bueno, el lignito se vende por veinte dólares por tonelada). El precio del gas natural cayó dramáticamente con el desarrollo del fracking (aunque está empezando a subir). Mientras la extracción y la quema de combustibles fósiles sean más baratas que la instalación, generación y almacenamiento de energías renovables, no hay muchos incentivos económicos para cambiar. Y, de manera realista, el incentivo económico es lo que impulsa los cambios masivos. Si los combustibles fósiles se vuelven dramáticamente más caros, o si las energías renovables se vuelven significativamente más baratas, verá la adopción con bastante rapidez.

Ya hemos visto ejemplos de esto. El 12% de los hogares en Hawai ya están equipados con energía solar, ya que la energía solar es más barata que los combustibles fósiles allí. (Aunque el almacenamiento de energía sigue siendo tan caro que Hawai parece estar cerca de los límites de la tecnología solar actual). El 30% de la electricidad utilizada en Iowa ahora es generada por el viento. No porque los habitantes de Iowa sean hippies conscientes del medio ambiente, sino porque el viento es tan abundante y hay suficiente tierra disponible que es más barato que generar energía con carbón y gas natural.

La simple realidad es que las fuerzas del mercado van a impulsar la adopción. Si es más barato usar energías renovables, la mayoría de la gente lo hará.

Answer 5

En este punto, los principales obstáculos son los siguientes:

1. Capacidad industrial. Vamos a tener que construir literalmente millones de turbinas eólicas, paneles solares, baterías, líneas eléctricas y una gran cantidad de infraestructura de apoyo, vehículos y otros equipos. Todo esto requerirá miles de fábricas para ensamblar las unidades terminadas y miles de instalaciones más para extraer las materias primas y convertirlas en los componentes necesarios. Esas fábricas, a su vez, requerirán grandes cantidades de equipos especializados y millones de trabajadores altamente capacitados. Tomará varias décadas aumentar la capacidad de producción, y luego varias décadas más para conseguir suficientes unidades para satisfacer nuestras necesidades energéticas cada vez mayores.
2. Inercia institucional. El costo total del ciclo de vida de las granjas de energía eléctrica renovable por unidad de capacidad de generación de energía está disminuyendo año tras año, y en un plazo de 5 a 10 años como máximo superará cualquier otro método para generar energía eléctrica. Pero puede tomar una o dos décadas más para que las instituciones financieras y gubernamentales del mundo ajusten completamente sus actitudes a esta realidad económica.
3. Costos hundidos. Hay alrededor de un billón de dólares en infraestructura de energía de combustible fósil que opera en el mundo de hoy, y la gente que la posee no solo va a escribir estas instalaciones y las abandonará mañana. Básicamente, no se construirán más plantas de combustibles fósiles, excepto por un puñado que están en construcción o cuyo proceso de obtención de permisos está sustancialmente completo. Pocas o nuevas minas y campos petroleros serán iniciados. Pero los que ya están allí serán ordeñados por cualquier beneficio que aún puedan generar.
4. Tecnología de la batería. Nuestras tecnologías para generar electricidad de manera renovable y para distribuirla a millones de puntos de uso individuales son razonablemente maduras y eficientes. Nuestra tecnología para almacenarlo a fin de compensar las diferencias entre los períodos de alta generación (es decir, cuando el sol brilla y el viento sopla) y los períodos de alta demanda, no tanto. Todavía tenemos mucha investigación básica que se necesita hacer para desarrollar un almacenamiento de energía de alta capacidad eficiente.
5. Transporte. Los vehículos pesados ​​de larga distancia necesitan combustibles líquidos. Período. Sabemos cómo construir autos eléctricos con un rango razonable, pero no hay manera de empacar suficiente energía en un avión a reacción o en un tren o en un tractor-remolque para transportarlo 1,000 millas, excepto los combustibles líquidos. Esto se debe a la física básica, y ninguna investigación adicional va a solucionar este problema, a menos que haya un avance inesperado que no esté actualmente en el horizonte. Así que tendremos que desarrollar tecnología para producir combustibles líquidos eficientemente a partir de electricidad (una o dos décadas) y luego construir cientos o miles de plantas para producir las cantidades necesarias de combustible (tres o cuatro décadas más).

Creo que podemos hacer esta transición absolutamente dentro de 50 años, y ciertamente tendremos que hacerlo si queremos evitar daños catastróficos al clima. Me sorprenderé gratamente si hemos llegado a un punto cercano a la mitad para el año 2050. Como todos los demás esfuerzos humanos, lleva tiempo acelerar las cosas, por lo que terminaremos en la mitad aproximadamente en 3/4 de las ocasiones, y luego (con suerte) podremos completar la otra mitad en el último cuarto del tiempo.

Answer 6

Nada. Está sucediendo. La energía solar y eólica son la mayoría de las nuevas instalaciones eléctricas en todo el mundo. La energía solar y la eólica son cada 2 y 4 años que dudan. Las fuentes de energía solar y eólica están disponibles más baratas.

En 10 a 20 años, la energía solar y eólica producirán más energía, no solo electricidad de la que el mundo utiliza.

No hay problemas técnicos, no hay problemas financieros, solo problemas políticos y fósiles y problemas de la industria nuclear.

La respuesta de Brian Donovan a ¿Puede la energía solar convertirse en una fuente de energía importante en los próximos 20 años? Si es así, ¿por qué? Si no, ¿cuáles son tus ideas?

Answer 7

Escala.

Específicamente, los impactos ambientales inesperados de la ampliación de las instalaciones solares y eólicas para manejar una proporción de consumo de más de un dígito.

Los impactos ambientales actuales de la energía eólica están fuera de la vista, fuera de la mente. Google “minería de metales de tierras raras en China”, echa un vistazo a las imágenes y multiplica por 100 en tu mente.

Ofrecemos a los operadores eólicos un pase gratuito para matar aves, incluso rapaces y especies en peligro de extinción. Cualquier otra industria sería colgada para ser secada por el Servicio de Pesca y Vida Silvestre.

Answer 8

Solo estoy considerando la energía solar y el viento aquí

1. intermitencia

2. precio. Y por precio no me refiero solo al precio de generar la electricidad. El precio de todo el paquete. Siendo intermitente, generalmente necesitas tener una. almacenamiento o b. plantas de energía redundantes generalmente de un tipo diferente o c. Haga copias de seguridad de plantas de energía no intermitentes, ya sean importadas o locales. Si sumas todas esas externalidades, el precio no parece tan barato