کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5482216 1522310 2017 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Burden of proof: A comprehensive review of the feasibility of 100% renewable-electricity systems
ترجمه فارسی عنوان
بار اثبات: بررسی جامع امکان 100٪ سیستم های برق تجدید پذیر
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
پاسخ موثر به تغییرات آب و هوایی مستلزم جایگزینی سریع منابع انرژی کربن فسیلی است. این باید همزمان با افزایش روز افزون کل مصرف انرژی جهانی صورت گیرد. در حالیکه بسیاری از سناریوهای مدل سازی شده برای نشان دادن اینکه یک سیستم 100٪ برق قابل تجدید قابل دستیابی است، شواهد تجربی یا تاریخی وجود دارد که نشان می دهد که چنین سیستمی در واقع امکان پذیر است. از مطالعاتی که تا به امروز منتشر شده اند، 24 مورد نیاز انرژی منطقه ای، ملی یا جهانی را در جزئیات کافی برای پیش بینی احتمالی مورد توجه قرار داده اند. ما این مطالعات را با استفاده از چهار معیار امکان سنجی برای سیستم های برق قابل اعتماد مورد نیاز برای پاسخگویی به تقاضای برق در قرن حاضر بررسی می کنیم. این معیارها عبارتند از: (1) سازگاری با پیش بینی تقاضای تقاضای انرژی؛ (2) شبیه سازی عرضه به طور قابل اعتماد در تقاضای روزانه، نیم ساعت و پنج دقیقه زمان بندی، با مقاومت در برابر وقایع شدید آب و هوایی؛ (3) شناسایی نیازهای لازم برای انتقال و توزیع؛ و (4) نگهداری خدمات اضافی ضروری. درمورد این معیارهای عینی ارزیابی نشده است، هیچکدام از مطالعات 24، شواهد متقاعد کننده ای را نشان نمی دهند که این معیارهای پایه امکان پذیر باشد. از حداکثر نمره امکان سنجی غیر قابل اعتماد از هفت نفر، بالاترین نمره برای هر یک از مطالعات، 4 بود. هشت از 24 سناریو (33٪) هیچ گونه شبیه سازی سیستم را ارائه ندادند. دوازده (50٪) از پیش بینی های غیر واقعی تقاضای انرژی استفاده کردند. در حالیکه چهار مطالعه (17٪؛ همه منطقه ها) الزامات انتقال را بیان می کنند، تنها دو سناریو - از الزامات خدمات جانبی اضافی مورد مطالعه قرار گرفته است. علاوه بر مسائل امکان سنجی، وابستگی سنگین به بهره برداری از برق و زیست توده باعث افزایش نگرانی در مورد پایداری محیطی و عدالت اجتماعی می شود. شواهد تجربی قوی در مورد امکان سنجی باید برای هر مطالعه ای که تلاش برای ساختن یا مدل سازی یک آینده انرژی کم کربن براساس ترکیبی از تکنولوژی کم کربن داشته باشد، نشان داده شود. بر اساس این بررسی، تلاش های تا به امروز به نظر می رسد که این چالش ها را به طور قابل توجهی کم ارزش کرده و شناسایی و پیاده سازی مسیرهای کربن زدایی موثر و جامع را تاخیر داده اند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
چکیده انگلیسی
An effective response to climate change demands rapid replacement of fossil carbon energy sources. This must occur concurrently with an ongoing rise in total global energy consumption. While many modelled scenarios have been published claiming to show that a 100% renewable electricity system is achievable, there is no empirical or historical evidence that demonstrates that such systems are in fact feasible. Of the studies published to date, 24 have forecast regional, national or global energy requirements at sufficient detail to be considered potentially credible. We critically review these studies using four novel feasibility criteria for reliable electricity systems needed to meet electricity demand this century. These criteria are: (1) consistency with mainstream energy-demand forecasts; (2) simulating supply to meet demand reliably at hourly, half-hourly, and five-minute timescales, with resilience to extreme climate events; (3) identifying necessary transmission and distribution requirements; and (4) maintaining the provision of essential ancillary services. Evaluated against these objective criteria, none of the 24 studies provides convincing evidence that these basic feasibility criteria can be met. Of a maximum possible unweighted feasibility score of seven, the highest score for any one study was four. Eight of 24 scenarios (33%) provided no form of system simulation. Twelve (50%) relied on unrealistic forecasts of energy demand. While four studies (17%; all regional) articulated transmission requirements, only two scenarios-drawn from the same study-addressed ancillary-service requirements. In addition to feasibility issues, the heavy reliance on exploitation of hydroelectricity and biomass raises concerns regarding environmental sustainability and social justice. Strong empirical evidence of feasibility must be demonstrated for any study that attempts to construct or model a low-carbon energy future based on any combination of low-carbon technology. On the basis of this review, efforts to date seem to have substantially underestimated the challenge and delayed the identification and implementation of effective and comprehensive decarbonization pathways.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Renewable and Sustainable Energy Reviews - Volume 76, September 2017, Pages 1122-1133
نویسندگان
, , , ,