Nova studija međunarodnog tima istraživača, objavljena nedavno u časopisu Nature Communications, pokazuje da se većina potražnje za električnom energijom u mnogim industrijaliziranim zemljama može zadovoljiti nekom kombinacijom izvora energije vjetra i Sunca. Međutim, pozitivan nalaz dolazi s upozorenjem da će biti potrebni dodatni napori kako bi se u potpunosti zadovoljili zahtjevi zemalja, a ostaje i pitanje načina uskladištenja te energije kako bi se pokrila vremena smanjene proizvodnje.

Većina pouzdanih sustava, u kojima dominira energija vjetra, sposobni su zadovoljiti potrebe za električnom energijom u proučavanim zemljama u 72 do 91 posto vremena, čak i bez skladištenja energije, prema studiji. Uz dodatak kapaciteta za pohranu energije od 12 sati, sustavima dominira solarna energija i mogu zadovoljiti potražnju 83 do 94 posto sati.

“Vjetar i solarna energija mogli bi zadovoljiti više od 80 posto potražnje na mnogim mjestima bez izgradnje velikog broja skladišta ili viška proizvodnih kapaciteta. No, ovisno od zemlje do zemlje, tijekom godine postoje višednevna razdoblja kad će neke potrebe trebati zadovoljiti skladištenjem energije i drugim nefosilnim izvorima energije s nultom emisijom ugljika.” – komentirao je Steven Davis s Kalifornijskog sveučilišta u Irvineu (UCI).

Znanstvenici sa Carnegie Institution for Science u Washingtonu, Caltech-a i kineskog sveučilišta Tsinghua, su analizirali podatke o potražnji za energijom po satu iz 42 velike zemlje u razdoblju od  od 1980. do 2018. godine kako bi procijenili primjerenost izvora energije vjetra i sunca za njihove potrebe. Otkrili su da potpuna konverzija na održive izvore energije može biti lakša za veće zemlje na nižim geografskim širinama, koje se mogu osloniti na dostupnost solarne energije tijekom cijele godine. Istovremeno, manje zemlje na višim geografskim širinama, poput Njemačke, češće bi se vraćale rezervnim izvorima energije, tvrde istraživači. Međutim, dugotrajno skladištenje i udruživanje izvora (na primjer, solarna energija iz Španjolske, Italije, Grčke i vjetar iz Danske, Nizozemske ili regije Baltika) mogla bi umanjiti ove probleme.

“Povijesni podaci pokazuju da zemlje udaljenije od ekvatora mogu povremeno iskusiti razdoblja koja se nazivaju “mračnih padova” (Dunkelflaute) tijekom kojih postoji vrlo ograničena dostupnost solarne energije i energije vjetra. Nedavna pojava ovog fenomena u Njemačkoj trajala je dva tjedna, prisiljavajući Nijemce da pribjegnu korištenju energije koju osiguravaju postrojenja na fosilna goriva.” – objašnjava Dan Tong sa Sveučilišta Tsinghua.

Također, studija je pokazala da bi vjetar i solarna energija mogli namiriti oko 85 posto ukupne potražnje za električnom energijom u Sjedinjenim Američkim Državama. Prekomjerna izgradnja dodatnih kapaciteta, dodavanje metoda skladištenja poput baterija i povezivanje s drugim zemljama na sjevernoameričkom kontinentu dodatno bi povećalo taj broj.

Svaka će zemlja tome morati pristupiti drugačije, ovisno o svojoj lokaciji, svojim potrebama i raspoloživim resursima, a treba u obzir uzeti i vrlo očite potencijalne probleme poput prijenosa energije bez značajnih gubitka i godišnju proizvodnju jednaku godišnjoj potražnji. Ako ništa, ovi modeli mogu poslužiti kao početna točka kako možemo raditi na održivom energetskom sustavu bez emisija u cijelom svijetu.

„Širom svijeta postoje određena geofizička ograničenja u našoj sposobnosti da proizvedemo električnu energiju bez ugljika. Sve se svodi na razliku između teškog i nemogućeg. Bit će teško eliminirati fosilna goriva iz proizvodnje električne energije, ali taj cilj možemo postići kada se  usklade tehnologije, ekonomija i društveno-politička volja” – naglasio je Davis.