Одна из проблем с солнечной и ветровой энергией заключается в том, что в любой день солнце не всегда светит, а ветер не всегда дует, когда мы этого хотим. Теперь, уменьшив масштаб, исследователи из Колумбийского института Земли обнаружили, что то же самое может быть верно в масштабе от лет до десятилетий. Больше информации тут.

Долгосрочные климатические модели, такие как Эль-Ниньо, «могут меняться там, где дует ветер, а где светит солнце», на период от одного до десяти лет, говорит автор исследования Дэвид Фарнхэм, завершивший исследование в Колумбийском водном центре. Работа Фарнхема - первая, которая подчеркивает, что эти долгосрочные модели могут означать для производства возобновляемой энергии.

Фарнхэм представил свои выводы, основанные на данных США за последние 50-70 лет, на заседании Американского геофизического союза в Вашингтоне, округ Колумбия, во вторник. Исследование должно быть отправлено в рецензируемый журнал, его соавторами являются Упману Лалл из Колумбийского водного центра и Виджей Моди из Колумбийского департамента инженерии земли и окружающей среды и департамента машиностроения. Фарнхэм сейчас работает постдоком в Научном институте Карнеги.

«Один из основных выводов заключается в том, что эти колебания в производстве электроэнергии из года в год и из десятилетия в десятилетие могут быть очень большими», - говорит он. За одно десятилетие ветровая энергия может удовлетворить только 61–98 процентов потребностей области в обогреве и охлаждении, а в следующем десятилетии - от 129 до 200 процентов. Эти вариации, по-видимому, связаны с долгосрочными климатическими моделями, такими как Южное колебание Эль-Ниньо, Североатлантическое колебание и Тихоокеанское десятилетнее колебание.

Помимо изменения подачи энергии ветра и солнца, климатические колебания могут влиять на потребности в электросети , влияя на потребность в отоплении и охлаждении в наших домах и офисах.

Команда обнаружила, что взаимосвязь между спросом и предложением может быть сложной. Иногда спрос и предложение растут одновременно. Например, если в течение нескольких лет небо будет более чистым, чем обычно, производство солнечной энергии увеличится, но может потребоваться и кондиционирование воздуха. В качестве альтернативы, если ветры обычно переносят теплый воздух в район в зимнее время, то отсутствие ветра может увеличить потребность в отоплении в том же месте, где ветровая энергия ниже, чем обычно.

Понимание того, как эти климатические циклы влияют на спрос и предложение, может быть чрезвычайно важным для энергетических компаний. Климат может повлиять не только на то, какой тип возобновляемой энергии следует отдавать приоритет в данной области, но также на итоговые финансовые показатели компаний и детали планирования проектов в отношении хранения и передачи энергии.

Благодаря интеллектуальному планированию и взаимосвязанным системам эти климатические изменения не должны вызывать серьезных сбоев в электросети. Электроэнергетические компании могут уравновесить колебания, разместив генерирующие мощности по территориям, на которые по-разному влияют одни и те же климатические явления. Или, если коммунальная компания знает, что Эль-Ниньо обычно снижает солнечную энергию, но увеличивает выработку энергии ветра, например, в Атланте, штат Джорджия, то включение обоих типов ферм в сеть может помочь выровнять подачу электроэнергии. В исследовании компаниям рекомендуется использовать долгосрочные данные для выявления этих тенденций.

Поскольку электрическая сеть США сталкивается с более зеленым будущим, а некоторые крупные города стремятся получить большую часть своей энергии из возобновляемых источников в течение нескольких десятилетий, Фарнхэм говорит, что понимание и учет климатических воздействий «будет становиться все более и более важным для рассмотрения».