Wanasayansi wametumia miundo ya vyanzo huria kuiga matukio ya utoaji wa pampu ya joto kwa mwaka wa 2030. Uwekezaji wa ziada wa takriban GW 54 hadi 57 GW za uwezo wa nishati ya jua wa PV katika suluhisho la gharama ya chini ungeruhusu usakinishaji wa pampu milioni 10 za joto kufikia mwisho wa muongo huo.
Uzalishaji wa umeme kwa chanzo
Picha: Taasisi ya Ujerumani ya Utafiti wa Kiuchumi (DIW Berlin), Mawasiliano Duniani na Mazingira, CC BY 4.0
Watafiti kutoka Taasisi ya Utafiti wa Kiuchumi ya Ujerumani (DIW Berlin) wamechambua hali tofauti za kupanua pampu za joto zilizogatuliwa nchini Ujerumani ifikapo 2030. Wamezingatia jukumu la kuhifadhi joto la buffer katika kupunguza mahitaji ya umeme na juu ya athari za mbinu tofauti za uzalishaji wa umeme kwa gharama, uwekezaji wa uwezo, na uzalishaji. Waligundua kuwa kuwekeza kwenye PV kunaweza kuambatana kwa gharama nafuu na utoaji wa pampu za joto.
"Katika uchanganuzi wetu, tunatumia mfano wa upanuzi wa uwezo wa chanzo huria wa TEASER ambao unazingatia mabadiliko ya kila saa ya uzalishaji wa umeme mbadala na mahitaji ya joto kwa mwaka mzima," timu ilieleza. "Pia inachangia mzigo wa ziada wa umeme unaohusiana na magari ya umeme na uzalishaji wa hidrojeni ya kijani. Kwa kadiri ya ufahamu wetu, uchambuzi kama huo haujafanywa hadi sasa.
Katika hali ya kwanza iliyojaribiwa, hali ya marejeleo, timu ilichukua pampu za joto zilizogatuliwa milioni 1.7 mnamo 2030, zikionyesha hisa za pampu za joto zilizowekwa nchini Ujerumani mnamo 2024. Pia ilichukua 24.7 TWh ya usambazaji wa joto kila mwaka. Hali ya ugavi wa polepole ilidhani kuwa idadi ya pampu za joto zingefikia milioni 3 ifikapo 2030, zikiwa zimesakinishwa pekee katika nyumba za familia moja na mbili zilizojengwa kati ya 1995 na 2009. Katika hali hiyo, joto la kila mwaka linalotolewa lingefikia 53.2 TWh.
Katika hali ya ugavi wa serikali, timu ilifikiri kuwa ingefikia malengo rasmi ya Ujerumani ya pampu za joto milioni 6 mwaka wa 2030, zinazojumuisha nyumba nyingi za familia moja na mbili zilizojengwa baada ya 1995 na kutumia 92.9 2 TWh kwa mwaka. Hatimaye, walipendekeza hali ya haraka ambapo pampu za joto milioni 10 zimewekwa kufikia 2030, na kusambaza 226.3 TWh ya joto. Katika hali hii, pampu za joto zingewekwa katika nyumba zaidi za familia moja na mbili, hata za zamani zilizojengwa kabla ya 1979 na viwango vya chini sana vya ufanisi wa nishati.
"Katika aina zote za jengo, pampu za joto za chanzo cha hewa huchukua 80% ya pampu za joto zilizowekwa na pampu za joto za chini huchangia 20% iliyobaki," timu ilielezea. ”Ukubwa unaodhaniwa wa hifadhi ya nishati unaonyeshwa katika uwiano wa nishati-kwa-nguvu (E/P) kuanzia saa 0 hadi 168 (0, 2, 6, 24, na 168 h). Katika istilahi hii, hifadhi ya joto yenye uwiano wa E/P wa saa 2 ina jumla ya uwezo wa kuhifadhi joto ambao ni sawa na saa 2 ya kiwango cha juu cha pato la joto la pampu ya joto.
Kwa mchanganyiko wa nishati katika uigaji, kikundi kilifunika makaa ya mawe-na mitambo ya nishati inayotumia mafuta katika viwango vya sasa. Mitambo ya kuzalisha umeme kwa gesi, mzunguko wa wazi (OCGT), na mzunguko wa pamoja (CCGT) inaweza kupanuliwa zaidi ya viwango vya sasa. Kulingana na takwimu za serikali, mitambo ya upepo wa nchi kavu ilifikia 115 GW na pwani kwa 30 GW. Uwezo wa PV ya jua hauna kikomo chochote.
"Tunaona kwamba upanuzi wa hifadhi ya pampu ya joto ya Ujerumani kutoka milioni 1.7 hadi 10 utahitaji uwekezaji wa ziada wa karibu 54-57 GW ya uwezo wa jua wa PV katika ufumbuzi wa gharama nafuu, kulingana na kiasi gani cha hifadhi ya joto kinapatikana," wasomi walisema. "Kwa kasi ndogo ya usambazaji, ambayo bado inafikia lengo la serikali ya Ujerumani la pampu za joto milioni 6 ifikapo 2030, uwezo wa ziada wa PV wa karibu 4-8 GW unahitajika."
Kulingana na wasomi hao, ikilinganishwa na hali ya marejeleo, ugavi wa serikali utaokoa Ujerumani €2.0–€6.7 bilioni kwa mwaka, kulingana na bei ya gesi asilia, ambayo ilidhaniwa kuwa kati ya €50 na €150/MWh. Katika kesi ya uchapishaji wa haraka, akiba inaweza kufikia hadi €27.1 bilioni kila mwaka.
"Kuanzisha uhifadhi wa joto kwa uwiano wa E/P wa saa 2 (h) hupunguza hitaji la uwezo wa ziada wa nishati ya jua ya PV, kwa mfano, GW 6 badala ya GW 8 za ziada katika usambazaji wa serikali ikilinganishwa na kumbukumbu," wanasayansi walihitimisha. "Kwa kuongezea, hitaji la uhifadhi wa betri limepunguzwa kwa karibu GW 7 ikilinganishwa na kesi bila uhifadhi wa joto katika usambazaji wa serikali na kwa GW 5 ikilinganishwa na rejeleo."
Matokeo yao yaliletwa katika "Faida za sekta ya nguvu za pampu za joto zinazobadilika katika hali ya 2030," iliyochapishwa katika Mawasiliano Dunia na Mazingira.
Maudhui haya yanalindwa na hakimiliki na huenda yasitumike tena. Ikiwa ungependa kushirikiana nasi na ungependa kutumia tena baadhi ya maudhui yetu, tafadhali wasiliana na: editors@pv-magazine.com.
Chanzo kutoka gazeti la pv
Kanusho: Maelezo yaliyoelezwa hapo juu yametolewa na pv-magazine.com bila ya Cooig.com. Cooig.com haitoi uwakilishi na dhamana kuhusu ubora na uaminifu wa muuzaji na bidhaa. Cooig.com inakanusha dhima yoyote kwa ukiukaji unaohusiana na hakimiliki ya yaliyomo.
