Es substituirà completament l'energia tèrmica?

ⅠLliçons dels talls de corrent

Has patit mai un tall de corrent? De sobte, tot es queda fosc, els ascensors s'aturen, els telèfons mòbils es queden sense bateria i els aparells d'aire condicionat s'apaguen. Aquesta sensació d'impotència fa que un s'adoni que l'electricitat és l'"aire" de la societat moderna.

De fet, s'han produït importants talls de corrent a tot el món:

L'apagada nord-americana del 2003 va deixar desenes de milions d'usuaris a les fosques durant la nit.

Durant l'onada de fred de Texas del 2021, les plantes d'energia eòlica i de gas natural van tancar massivament i, sense emmagatzematge d'energia com a còpia de seguretat, milions de persones van patir temperatures de congelació i talls de corrent.

Talls de corrent en algunes regions de la Xina: l'escassetat de carbó i les fluctuacions en les energies renovables han posat a prova la xarxa elèctrica, obligant a restriccions elèctriques.

Aquests exemples ens mostren que dependre únicament de l'energia tèrmica és arriscat, i dependre únicament de les energies renovables també ho és. El sistema elèctric necessita una "estratègia de combinació" més estable.

ⅡEstructures de poder en diferents països

Les fonts d'energia varien significativament arreu del món:

Xina: L'energia de carbó continua sent la principal font, però en els darrers anys, la capacitat instal·lada d'energia fotovoltaica i eòlica ha augmentat molt, i el model d'"energia renovable + emmagatzematge d'energia" s'està convertint gradualment en una tendència.

Estats Units: un enfocament equilibrat entre el gas natural i les energies renovables, alhora que lidera el món en tecnologia d'emmagatzematge d'energia en bateries, amb Califòrnia i altres regions que han construït les centrals elèctriques d'emmagatzematge d'energia a escala més gran del món.

Europa: Alemanya i Espanya són pioneres en energia eòlica i solar, mentre que França depèn de l'energia nuclear per a l'estabilitat de la xarxa. Europa en conjunt està compromesa amb la transició energètica, amb el desenvolupament de sistemes d'emmagatzematge accelerant-se.

Japó i Corea del Sud: Aquests països, que depenen en gran mesura de l'energia importada, han d'equilibrar la seguretat del subministrament alhora que desenvolupen activament combinacions de tecnologies solars, d'hidrogen i d'emmagatzematge.

En general, totes les regions s'estan movent cap al model d'"energia renovable + emmagatzematge", tot i que a ritmes diferents.

ⅲQuina és la situació actual?

El desenvolupament de noves energies està prosperant, però també s'enfronta a reptes.

La "capritxositat" de l'energia fotovoltaica i eòlica: l'energia fotovoltaica només es pot generar durant el dia, quan hi ha sol, i s'atura a la nit; l'energia eòlica depèn del temps i s'atura durant els "períodes sense vent". Aquesta volatilitat exerceix pressió sobre el funcionament estable de la xarxa elèctrica.

L'aparició de bateries d'emmagatzematge d'energia: les bateries d'ions de liti i les bateries de flux actuen com a "bancs d'energia" gegants, que emmagatzemen l'excés d'electricitat durant els períodes d'excedent i l'alliberen durant la demanda màxima per ajudar a equilibrar la xarxa.

Impulsors polítics: La Xina ha estipulat explícitament que els nous projectes d'energia fotovoltaica i eòlica han d'anar acompanyats d'instal·lacions d'emmagatzematge d'energia. Mentrestant, els EUA i Europa utilitzen subvencions fiscals i mecanismes de mercat per incentivar les empreses a construir infraestructures d'emmagatzematge d'energia.

Els reptes persisteixen: les bateries d'emmagatzematge d'energia són costoses, tenen una vida útil limitada i el seu reciclatge i reutilització al final de la seva vida útil continuen sent problemes sense resoldre.

En altres paraules, l'emmagatzematge d'energia s'està generalitzant gradualment, però trigarà temps a substituir completament les fonts d'energia tradicionals.

ⅳPer què substituir l'energia de carbó?

Protecció del medi ambient: L'energia de carbó contribueix de manera important a les emissions de carboni, la contaminació de l'aire i l'efecte hivernacle.

Seguretat energètica: Les fluctuacions dels preus del carbó i del gas natural afecten directament els preus i el subministrament de l'electricitat.

Viabilitat econòmica: L'energia fotovoltaica i eòlica són cada cop més assequibles, fins i tot més rendibles que l'energia del carbó.

Objectius de neutralitat de carboni: per reduir les emissions, cal eliminar gradualment l'energia generada per carbó i, finalment, eliminar-la.

ⅤPot substituir completament l'energia de carbó?

La resposta és: Finalment, però no aviat.

Durant els propers 10 anys, l'energia generada amb carbó seguirà sent la "columna vertebral" de la xarxa elèctrica.

2030–2040: A mesura que l'emmagatzematge d'energia esdevingui més barat i l'energia de l'hidrogen més fiable, l'energia del carbó passarà gradualment a la "banca de proves".

Cap al 2050: s'espera que les energies renovables combinades amb l'emmagatzematge d'energia prenguin el lideratge, amb l'eliminació gradual de l'energia generada pel carbó.

En altres paraules, és probable que el sistema energètic del futur sigui: les energies renovables i l'emmagatzematge d'energia com a fonts principals, l'energia del carbó quedarà en un segon pla, amb l'energia nuclear, l'energia hidroelèctrica i l'energia de l'hidrogen com a suport suplementari.

Les bateries d'emmagatzematge d'energia s'agruparan cada cop més amb l'energia solar i eòlica, de la mateixa manera que els telèfons intel·ligents no poden funcionar sense bateries. Tanmateix, perquè l'energia renovable substitueixi completament l'energia del carbó, encara calen avenços tecnològics, suport polític i actualitzacions de la xarxa. El futur potser no veurà com l'energia del carbó desapareix sobtadament, sinó que anirà retrocedint gradualment en un segon pla fins que un dia us adoneu que el sector energètic ja ha estat dominat per l'energia neta.