風力と太陽光源の利用により、電力生産システムが変化し、多様で内生的でグリーンな電力源の組み合わせが可能になりました。風力、太陽光発電 (PV)、バイオエネルギー、地熱、水力などの再生可能電力源 (RES) の普及により、化石燃料源が代替されることが期待されます。その間、二酸化炭素排出量とエネルギー依存の削減が期待されます。通常、RES のメリットは当然のことと考えられてきましたが、RES は本当に期待されたメリットを実感できたのでしょうか?化石燃料を燃焼させて発電することを減らすことで、環境を保護してきましたか?
各国がすべての経済活動に動力を供給するために、化石燃料の代わりにより多くの電力を使用するようにエネルギーシステムを移行するという悪名高い世界的な傾向があります。しかし、電化への移行が化石燃料による電力生産によって維持される場合、利点は相殺されます。
RES、特に風力と太陽光発電は、間欠的な発電が特徴です。つまり、発電はそれぞれ風力と太陽の利用可能性に依存します。たとえば、風が適切な条件で存在する場合、風力タービンは電力を生成できますが、風が存在しない場合、電力を生成できません。したがって、風力タービンが生産しない場合、つまり、生産する能力はあるがリソースが存在しない場合、この能力は「アイドル状態」と呼ばれます。
この現象を克服するために、電力システムは、RES が地域社会の需要を満たさない場合に発電する化石燃料の設備容量を維持または増加させてきました。この研究は、RES が化石燃料の使用を効果的に削減しているかどうかを明らかにするのに役立ちます。さらに、この研究では、経済の電化と化石燃料の保存における消費のピークの影響を研究しています。これを行うために、容量、発電、需要の 3 つのアプローチが使用されました。
3 つのアプローチを組み合わせて使用することは、電力生産システムが電力供給と需要を効果的に一致させるために遭遇した困難と障壁を体現しています。風力発電と太陽光発電の設置容量に代表される容量アプローチは、それらの成長が化石燃料の使用の減少につながるかどうかを分析します。 RES からの電力生産の割合で表される発電アプローチは、化石燃料による電力生産を削減するかどうかを明確にします。最後に、需要アプローチは、電力需要特性、つまり経済における電力消費の強度と需要のピークを通じて化石燃料の使用を確認することを目的としています。
太陽光発電の設置容量は、主要なプレーヤーと生産者 (プロシューマー) になった消費者によって、時間の経過とともに増加してきました。これらのプロシューマーは、太陽が利用できる期間に消費を予定しています。そのため、彼らはこれらの期間中に電力網全体から負荷を取り除きました。これは役に立ちました.この研究は、太陽光発電容量の増加により、電気を生成するために燃焼される化石燃料の量が減少したことを証明しました.
風力発電に関しては、この供給源は依然として非常に予測不可能で不安定であり、電力生産管理に圧力をかけています。よく知られているように、電力供給は不足を避けるために継続的に行われなければなりません。そのため、発電システムは、風力発電の予測に基づいて、他の電源の生産を事前に規定しています。さらに、風力発電も送電網に過剰な電力を発生させる可能性があるため、水力発電と大規模な水力発電ダムは、電力市場が解決策でない場合に使用するために、この過剰を貯蔵するために使用されてきました。そのため、例えば、風力発電の生産量が多いために送電網に余剰電力が存在する場合、その余剰電力は、下部貯水池から上部貯水池に水を戻すために使用されます。その後、必要に応じて、上部の貯水池からの水を使用して再び発電し、時間の経過とともに遅延生成のための一種の貯蔵庫として機能します.
発電アプローチは、水力発電やその他の再生可能資源が化石燃料の使用を減らしていることを明らかにしています。ただし、この作業は、RES の断続的な生産には天然ガスの使用が必要であることを裏付けており、これは柔軟な発電所につながります。しかし、バイオエネルギーは天然ガスプラントと同様の特性を持っており、それらを代替する主要な再生可能エネルギーを構成する可能性があります。この論文は、バイオエネルギーの利点が利用されていないことを証明しましたが、利用された場合、森林、産業廃棄物、都市廃棄物からの薪の再利用だけでなく、雇用と収入の新しい多様な流れを生み出すこともできます.
需要アプローチは、電化がそれらを満たすための化石燃料の必要性を維持し、増加させたことを強調しており、これは懸念される結果です。そのため、RES の利点の多くは中止された可能性があります。大きな懸念の結果は、高消費の期間が RES の有効性に対する障壁となっていることを示唆しています。このように、化石燃料を保存する必要性も強調しています。したがって、政策立案者と主に消費者はピーク消費をカットする必要がありますが、それを行うためにほとんど何もされていません.実際、エネルギーの移行には、消費者が電力需要曲線を平滑化するための努力、または電力消費のニーズを天然資源の利用可能性に適応させるための努力が必要になります。このように、需要側管理 (DSM) の対策の必要性に全員が動員されることが期待されます。
これらの調査結果は、「化石燃料は再生可能エネルギーに置き換えられましたか?」というタイトルの記事で説明されています。ジャーナル Energy Policy に最近掲載された、ヨーロッパ 10 か国の経験的評価 .暫定版は、バルセロナの IEB で開催された V 国際学術シンポジウム:エネルギー部門への挑戦で発表されました。この作業は、ベイラ内科大学の António Cardoso Marques、José A. Fuinhas、および Diogo A. Pereira によって行われました。
