ΑΡΘΡΑ
Αναγκαιότητα μετασχηματισμού του μείγματος παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας Τα παραδοσιακά μοντέλα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας βρίσκονται υπό ταχείες αλλαγές και στο μέλλον αναμένεται να εισαχθεί ακόμα μεγαλύτερη πολυπλοκότητα με την προσθήκη νέων τεχνολογιών. Η επείγουσα ανάγκη για εναλλακτικές μεθόδους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που να έχουν χαμηλές ή μηδενικές εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα είναι αυτή που καθοδηγεί τη ζήτηση για αλλαγή. Ως αποτέλεσμα, η επιστημονική κοινότητα βρίσκεται σε αγώνα δρόμου για τη βελτίωση των υπαρχουσών τεχνολογιών παραγωγής ή για την ανάπτυξη νέων αποδοτικών και αξιόπιστων. Οι αναδυόμενες τεχνολογίες παραγωγής εξελίσσονται σε ένα ποικίλο και περίπλοκο μείγμα που απαιτεί στενή παρακολούθηση και έλεγχο, με τη βοήθεια ισχυρών αλγορίθμων. Ενώ οι νέες μεθόδοι παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας κερδίζουν έδαφος, οι παραδοσιακές μέθοδοι θα συνεχίσουν να υπάρχουν ως μέρος του συνολικού μείγματος, αν και με τροποποιημένο αλλά ζωτικής σημασίας ρόλο για να διασφαλίσουν τη διαθεσιμότητα, τη σταθερότητα και την ποιότητα της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας. Θα λειτουργούν επίσης και ως αξιόπιστα μέσα έκτακτης ανάγκης και γρήγορης απόκρισης στην εγγενή απροβλεψιμότητα των νέων τεχνολογιών που υπάρχουν στο μείγμα παραγωγής. Για την επίτευξη των φιλόδοξων στόχων μείωσης εκπομπών, η κύρια πρόκληση είναι να επιταχυνθεί ο ρυθμός ανάπτυξης των πράσινων τεχνολογιών με μεγαλύτερη ταχύτητα από την ταχέως αυξανόμενη ζήτηση ηλεκτρικής ενέργειας από αναπτυσσόμενες χώρες και τη γρήγορα αυξανόμενη ζήτηση για ηλεκτρικά οχήματα (EVs). Αυτήν τη στιγμή υπάρχουν αρκετές πράσινες τεχνολογίες που μπορούν να παίξουν σημαντικό ρόλο στο μείγμα παραγωγής. Αυτές οι τεχνολογίες μπορούν να λειτουργήσουν ως άμεσοι συνεισφέροντες, παράγοντας ενέργεια, ή ως διπλής κατεύθυνσης συστήματα. Στην τελευταία περίπτωση, έχουν τη δυνατότητα να αποθηκεύουν ενέργεια, αντλώντας την από το δίκτυο κατά τη διάρκεια περιόδων υπερπαραγωγής ή για τη βελτιστο-
26
Αρμονική συνύπαρξη παραδοσιακών και νέων αναδυόμενων πράσινων τεχνολογιών
ποίηση της συνολικής απόδοσης του δικτύου. Εναλλακτικά, μπορούν να παρέχουν ενέργεια στο δίκτυο κατά τη διάρκεια προκαθορισμένων περιόδων ή ανταποκρινόμενες σε επείγουσες ανάγκες από το δίκτυο. Αυτή η διπλή λειτουργικότητα θα εξασφαλίσει τη διαθεσιμότητα, τη σταθερότητα και την ποιότητα της
ηλεκτρικής ενέργειας. Η χρήση της ηλιακής ενέργειας για να καλυφθεί η παγκόσμια ζήτηση ενέργειας παρουσιάζει μια μεγάλη ευκαιρία, καθώς η ενέργεια από την ηλιακή ακτινοβολία που φθάνει στη Γη είναι τεράστια. Η φωτοβολταϊκή τεχνολογία, ως μια ταχέως αναπτυσσόμενη τεχνολογία, προσφέρει μια απλή και αποτελεσματική λύση για την παραγωγή πράσινης ηλεκτρικής ενέργειας. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένες προκλήσεις που πρέπει να αντιμετωπιστούν, όπως η χαμηλή απόδοση των φωτοβολταϊκών συστημάτων, η ανάγκη για μεγάλες επιφάνειες εγκατάστασης και ο περιορισμένος χρόνος παραγωγής που επηρεάζεται από τις ώρες ηλιοφάνειας. Για να αναπτυχθεί περαιτέρω αυτή η τεχνολογία, απαιτούνται περισσότερες βελτιώσεις και επιταχυνόμενη πρόοδος στον τομέα της αποθήκευσης ενέργειας. Μια άλλη τεχνολογία που κερδίζει δυναμική στην αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας είναι τα Συγκεντρωτικά Ηλιοθερμικα Συστήματα με Θερμική Αποθήκευση. Αν και αυτά τα συστήματα προσφέρουν ικανοποιητική απόδοση, αντιμετωπίζουν ακόμη ορισμένα μειονεκτήματα, όπως η απαίτηση για μεγάλες επιφάνειες εγκατάστασης και η αυξημένη πολυπλοκότητα. Η αποθήκευση ενέργειας αποτελεί αυτήν τη στιγμή έναν τομέα εκτεταμένης έρευνας και δοκιμών. Παρόλο που οι μπαταρίες χρησιμοποιούνται ευρέως, η αποδοτικότητά τους χρειάζεται ακόμη σημαντική βελτίωση. Υπάρχει μια έντονη ανταγωνιστική κούρσα για την ενίσχυση της απόδοσης, εξερευνώντας εναλλακτικά υλικά με στόχο την απομάκρυνση από τα στοιχεία σπάνιων γαιών. Η ζήτηση για αποθήκευση ενέργειας βιώνει μια
