Додому Mobil Bisakah semua mobil Amerika memiliki tenaga angin? Kebenaran yang kejam

Bisakah semua mobil Amerika memiliki tenaga angin? Kebenaran yang kejam

Kami tidak lagi memandang listrik hanya sebagai komoditas belaka. Ini bukan hanya tentang produksi dan konsumsi. Perilaku manusia harus diperhitungkan. Pertimbangkan gaya mengemudi Anda. Pertimbangkan cara-caranya. Selanjutnya, pertimbangkan keanehan angin dan cuaca.

Sekarang bayangkan menggabungkan semua ini menjadi satu. Saldonya seperti apa? Kapan sebenarnya tenaga angin menghasilkan listrik? Kapan pengemudi benar-benar membutuhkannya?

Jika Anda memikirkannya dengan cermat, Anda mungkin sampai pada kesimpulan bahwa tidak.

Anda benar. Setidaknya sampai batas tertentu. Jawaban sempurna ada di antara banyak variabel. Mungkin saja, namun kecil kemungkinannya, suatu hari nanti jawabannya adalah ya.

Masalah perubahan budaya

Permasalahan turbin angin bukan lagi masalah supply and demand. Melainkan tentang perubahan sosial dan budaya dalam kebiasaan dan cara berpikir.

Beralih dari mil per galon ke kilowatt jam per mil lebih dari sekadar mengganti baterai dengan tangki bahan bakar. Ini tentang mengubah kebiasaan mengemudi Anda. Hal ini terkait dengan kebiasaan bepergian. Bahkan cara kita berpikir tentang pekerjaan dan perjalanan pun berubah.

Namun meskipun tradisi budaya ini berubah, masih terdapat kekurangan tenaga angin.

Tentu saja, Anda juga dapat menghasilkan listrik yang Anda butuhkan. Namun hanya jika terdapat cukup ladang angin. Hanya jika ada cukup cara untuk mendistribusikan kekuasaan. Bagaimana jika, bagaimana jika, bagaimana jika.

Angin adalah makhluk yang berubah-ubah. Meskipun ada teknik peramalan modern, hal ini bersifat musiman. Tergantung badainya. Itu sedang berubah dan berubah. Lebih dari sekedar perilaku manusia.

Portofolio, Bukan Obat Mujarab

Tenaga angin untuk mobil dapat menjadi bagian dari gabungan sumber energi alternatif. Kombinasi ini suatu hari nanti dapat menggantikan pembangkit listrik tenaga batu bara, gas alam, dan minyak tradisional.

Pelajari mengapa energi angin tidak menggerakkan armada mobil di negara tersebut. Namun hal ini dapat berfungsi sebagai salah satu alat dalam kotak peralatan energi yang lebih besar. Peralatan tersebut menunggu untuk menjadikan Amerika Serikat negara yang lebih ramah lingkungan dan hemat energi.

Angin tidak dapat diprediksi

Jauh sebelum istilah “pemanasan global” menjadi istilah umum, profesor Institut Teknologi Massachusetts Stephen Connors telah menelusuri titik temu antara energi alternatif dan pembangkit listrik konvensional. Kesimpulannya mengenai penggunaan mobil listrik di negara ini beragam. Ini tidak ada hubungannya dengan geografi. Sudah waktunya.

Orang-orang khawatir tentang dari mana elektron itu berasal. Mereka seharusnya bertanya kapan mobil membutuhkannya.

“Salah satu masalah besar dengan mobil listrik adalah orang ingin mengisi dayanya pada malam hari,” kata Connors. Praktik ini sangat cocok dengan karakteristik infrastruktur jaringan tradisional. Sebagian besar listrik di Amerika Serikat masih berasal dari turbin uap yang membakar gas alam, batu bara, dan minyak. Tanaman ini tidak suka berdiam diri. Ini tidak efektif. Jadi mereka terus berputar sepanjang malam. Hal ini menciptakan surplus besar listrik murah ketika permintaan berada pada titik terendah. Kecuali Anda memiliki mobil listrik dan mengisi daya pada jam 2 pagi. Lalu, kelebihan itu adalah diskon Anda.

Tenaga angin tidak peduli dengan jadwal atau jam di negara Anda. Ia peduli dengan pola cuaca. Hal ini hanya dapat diprediksi sampai batas tertentu. Dan mereka jarang berhubungan dengan perilaku manusia.

“Ada ketidaksesuaian besar antara cara pengisian daya mobil listrik dan ketersediaan energi angin,” kata Connors.

Musim tidak cocok

Tidak selalu ada angin. Ini bersifat siklus. Angin terkuat melanda selama bulan-bulan musim dingin. Namun kebiasaan pengisian daya kami tidak berubah seiring musim. Kami menyambungkannya dengan cara yang sama di bulan Juli seperti yang kami lakukan di bulan Januari.

Ada variasi harian dalam tren musiman ini. Ini berbeda-beda di setiap wilayah. Angin puncak di suatu negara bagian mungkin merupakan ketenangan di negara bagian lain. Tren langsung ini menentukan jumlah energi aktual yang dihasilkan. Angin dapat melengkapi jaringan. Kita tidak bisa menjadi satu-satunya pemasok kendaraan listrik di seluruh negeri.

“Komponen musiman ini tidak memenuhi kebutuhan saat ini,” kata Connors.

Bisakah tenaga angin saja menopang mobil listrik?

Jika melihat datanya, jawabannya tidak. Infrastruktur jaringan listrik AS dibangun untuk listrik beban dasar, atau listrik yang stabil dan dapat diprediksi. Angin terputus-putus. Teknologi penyimpanan energi masih berkembang, namun sejumlah besar energi yang dibutuhkan untuk mengisi daya jutaan mobil di malam hari saat angin tenang menyebabkan kekurangan energi.

Jaringan listrik membutuhkan lebih dari sekedar angin. Ini membutuhkan campuran. Pembangkit listrik tenaga gas alam puncak dapat meningkatkan produksi listriknya ketika angin berhenti. Pembangkit listrik tenaga air dapat mengisi kesenjangan ini. Meski energi matahari berguna di siang hari, namun tidak menyelesaikan masalah pengisian daya di malam hari.

Poin Connors sederhana saja. Kami mencoba memasang pin persegi (musiman, tergantung cuaca) di lubang bundar (24/7, memerlukan pengisian daya malam hari).

Energinya berasal dari mana?

Lokasi tidak terlalu penting dibandingkan waktunya. Ladang angin Texas mungkin menghasilkan kelebihan listrik pada bulan Maret. Namun jika energi ini tidak dapat disimpan atau diangkut pada saat dan di mana pun dibutuhkan, maka energi tersebut akan terbuang percuma. Jaringan adalah tindakan penyeimbang. Saat ini, keseimbangannya terlalu besar pada sumber tradisional yang beroperasi 24/7.

Angin adalah salah satu solusinya. Ini bukanlah solusi keseluruhan.

Berapa Banyak Angin yang Sebenarnya Kita Butuhkan?

Penggantian total produksi listrik tradisional memerlukan solusi penyimpanan yang belum ada dalam skala besar. Baterai membaik. Pembangkit listrik tenaga air dengan sistem pumped-storage memang ada, namun secara geografis terbatas. Dengan tidak adanya kapasitas penyimpanan yang besar, tenaga angin masih menjadi sumber energi tambahan.

Ketidakseimbangan antara produksi dan konsumsi listrik merupakan masalah utama. Mobil listrik dikenakan biaya pada malam hari. Angin sering kali bertiup paling kencang di musim dingin. Hari-hari musim panas sepi. jaringan

Mengapa angin saja tidak bisa menggerakkan Amerika?

Mengubah armada negara menjadi tenaga angin yang ramah lingkungan lebih merupakan upaya teoretis hipotetis daripada rencana logistik. Rintangan pertama? Seluruh armada harus bertenaga listrik. Bahkan para pemimpin industri seperti Connors mempertanyakan apakah perubahan ini akan terwujud sepenuhnya pada tahun 2050.

Tapi anggap saja hal itu terjadi. Angka-angkanya tidak berbohong.

Data saat ini menunjukkan bahwa orang Amerika menggunakan 400 juta galon bensin dalam perjalanan sehari-hari mereka. Untuk mencapai kisaran tersebut, Kendaraan Listrik modern membutuhkan energi sekitar 40 kilowatt-jam (kWh). Hal ini didasarkan pada rata-rata konservatif sebesar 15 mil per galon. Medan, aerodinamis, dan bobot diabaikan. Sejauh mana permasalahannya masih jelas.

Untuk menggantikan kebutuhan bensin sehari, produsen harus memproduksi 16 triliun kilowatt-jam listrik per hari. Itu adalah angka astronomi.

Lihatlah per pengemudi. Kendaraan menggunakan sekitar 500 galon per tahun. Pada 40 kWh per galon, ini setara dengan 20.000 kWh per tahun. Ini mencakup perjalanan sejauh 10.000 mil. Pada tahun 2006, terdapat 251 juta kendaraan penumpang di jalan-jalan AS. Tambahkan ini dan Anda mendapatkan total permintaan yang luar biasa.

Namun, pada tahun 2007, total produksi listrik di Amerika Serikat melebihi 4 triliun megawatt-jam. Satu megawatt jam sama dengan 1000 kilowatt jam, jadi total pasokannya besar. Tapi ini bukan soal angin. Tidak semuanya dapat diperbarui.

Kesimpulannya tidak bisa dihindari. Turbin angin saja tidak dapat memasok listrik ke kendaraan listrik di negara tersebut. Untuk mengisi kesenjangan ini, jaringan listrik harus menyertakan energi terbarukan.

Dimana Angin Cocok dengan Bauran Energi

Jadi jika angin tidak dapat melakukan hal ini dengan sendirinya, apa sebenarnya fungsinya? Ini berfungsi sebagai tambahan pada beban dasar dan bukan sebagai solusi yang berdiri sendiri.

Ladang angin bekerja paling baik di area dengan aliran udara yang stabil dan cepat. Midwest dan Texas adalah tempat terbaik. Tapi anginnya sebentar-sebentar. Saat angin berhenti, mobil juga berhenti mengisi daya.

Inilah sebabnya mengapa penyimpanan jaringan listrik dan sistem hibrida terbarukan menjadi penting. Energi angin harus seimbang dengan energi matahari, air atau panas bumi. Tanpa keragaman ini, jaringan listrik menjadi tidak stabil saat angin tenang.

Teknologi mobil listrik terus berkembang. Kepadatan baterai terus meningkat. Infrastruktur pengisian daya semakin berkembang. Namun, sumber listrik itu penting. Mengandalkan tenaga angin saja mengabaikan realitas konsistensi produksi energi.

Masa depan industri otomotif yang berkelanjutan tidak akan terwujud melalui solusi yang ampuh. Itu berasal dari jaringan energi yang kompleks dan saling berhubungan. Angin adalah benang merah yang penting dalam jaring itu. Ini bukanlah keseluruhan permadani.

Perubahan musim sangatlah penting. Meski demikian, angin tetap merupakan sumber energi terbarukan yang bersih dan tidak perlu menunggu izin.

Ada dua jenis utama turbin. Sumbu horizontalnya tampak seperti baling-baling raksasa. Mereka mendominasi iklan. Turbin sumbu vertikal berbeda. Mereka menyerupai patung modern. Atau pengocok telur raksasa yang tertancap di ladang.

Kedua model tersebut menggunakan airfoil yang dimodifikasi. Angin bertiup melawan mereka. Ini menjadi kekuatan motif. Turbin berputar. Menghasilkan listrik.

Tenaga ini dapat melengkapi jaringan listrik yang lebih besar atau ditangkap dan disimpan.

Ada keuntungan yang aneh pada matematika ini. Itu tidak linier. Ketika produksi listrik linier, satu putaran generator menghasilkan satu kilowatt-jam. Namun tenaga angin bisa mencapai kekuatan ketiga. Dengan tenaga angin yang cukup mampu menghasilkan tenaga sebesar 3 kilowatt-jam dalam satu putaran. Ini adalah hubungan kubik. Lebih cepat, lebih banyak tenaga secara eksponensial.

Meskipun mempunyai keunggulan fisik, pembangkit listrik tenaga angin masih belum cukup. Jumlah bank masih relatif sedikit.

Peneliti energi MIT Stephen Connors yakin tenaga angin hanyalah bagian lain dari teka-teki. Dia tidak berharap alat itu mampu menangani beban berat sendirian. Paket ini mencakup paket yang jauh lebih besar. Panas Bumi. Hidro. Tenaga surya. Biomassa.

Energi nuklir juga sering ditambahkan ke dalam daftar ini. Bebas karbon. Cocok dengan profil.

Kombinasi energi ini harus berkembang bersama yang lain. mobil listrik. Dan teknologi yang mendukungnya. Terutama jaringan “pintar”. Jaringan ini mengurangi kelebihan listrik. Dapatkan listrik di tempat yang paling Anda butuhkan. Perhitungan permintaan secara real-time memandu perubahan ini.

Tapi kapan mobil-mobil itu akan benar-benar mengejar ketinggalan?

Connors menargetkan tahun 2050. Setidaknya itu benar. Itu istilahnya untuk dunia ideal. Inilah definisinya tentang dunia ideal. Peraturan pemerintah konsisten. Kebijakan itu berhasil. Opini publik berubah pada saat yang bersamaan. Perjalanan menuju tanah perjanjian berjalan lancar.

“Ini jarang terjadi,” katanya.

Hibrida adalah studi kasus yang bagus. Toyota Prius memasuki pasar AS sekitar 10 tahun lalu. Ini adalah pilihan pertama yang layak secara komersial. Sekarang, lebih dari sepuluh tahun kemudian, mereka menjadi pilihan mobil yang umum.

Armada mobil berputar perlahan. Diperlukan waktu 15 hingga 20 tahun sebelum Tiongkok sepenuhnya meninggalkan penggunaan model lama. Gantilah dengan yang baru. Kendaraan listrik belum layak secara komersial atau diterima sepenuhnya.

2050 adalah tanggal yang ideal. Tidak mungkin.

Saat ini, angin akan menggerakkan lebih banyak pohon dibandingkan mobil. Tapi itu bisa berubah. Di masa depan yang jauh.

Untuk informasi lebih lanjut tentang energi terbarukan, ikuti tautan di halaman berikutnya.

Informasi lengkap

Artikel Terkait HowStuffWorks

  • Cara Kerja Pembangkit Listrik Tenaga Air

  • Cara kerja tenaga nuklir

  • Cara Kerja Jaringan Listrik

  • Cara kerja sel surya

  • Cara Kerja Tenaga Angin

  • Cara Kerja Pengisi Turbin Angin

  • Cara kerja energi panas bumi

  • Cara kerja aki mobil listrik

Tautan Hebat Lainnya

  • Asosiasi Energi Angin Amerika

  • Departemen Energi AS

  • Administrasi Informasi Energi AS

Sumber

  • Asosiasi Energi Angin Amerika. (23 Juni 2010)http://www.awea.org/

  • Connor, Stephen. Profesor di MIT. Wawancara pribadi. Dilakukan pada 19 November 2009.

  • Departemen Energi AS. (23 Juni 2010)http://www.energy.gov/

  • Administrasi Informasi Energi AS. (23 Juni 2010)http://www.eia.doe.gov/

Exit mobile version