เทคโนโลยีที่เป็นมิตรต่อสภาพอากาศใหม่สำหรับภาคพลังงาน

เทคโนโลยีพลังงานใหม่ๆ ได้รับการระบุซึ่งจำเป็นต้องมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วเพื่อทดสอบความสามารถในการลงทุนในระยะยาว

เป้าหมายคือการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก และภาคพลังงานซึ่งเป็นภาคส่วนที่มีส่วนสนับสนุนมากที่สุดเป็นศูนย์กลางของความพยายาม โดยมีเทคโนโลยีการกำจัดคาร์บอนที่หลากหลายเป็นแนวทาง

ปัจจุบันเทคโนโลยีหลักอย่างพลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์ได้รับการนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์อย่างกว้างขวาง แต่เทคโนโลยีพลังงานสะอาดใหม่ๆ ก็ยังคงได้รับการพัฒนาและเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เมื่อพิจารณาถึงพันธกรณีในการบรรลุข้อตกลงปารีสและแรงกดดันในการเผยแพร่เทคโนโลยีเหล่านี้ คำถามคือ เทคโนโลยีใหม่ใดที่จำเป็นต้องมุ่งเน้นการวิจัยและพัฒนาเพื่อกำหนดศักยภาพการลงทุนในระยะยาว

โดยคำนึงถึงเรื่องนี้ คณะกรรมการบริหารเทคโนโลยีกรอบอนุสัญญาสหประชาชาติว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (UNFCCC) ได้ระบุเทคโนโลยีใหม่ 6 ประการที่น่าจะก่อให้เกิดประโยชน์ในระดับโลก และระบุว่าจำเป็นต้องนำออกสู่ตลาดโดยเร็วที่สุด

มีดังต่อไปนี้.
เทคโนโลยีการจัดหาพลังงานขั้นต้น
คณะกรรมการฯ กล่าวว่าแผงโซลาร์เซลล์แบบลอยน้ำไม่ใช่เทคโนโลยีใหม่ แต่เทคโนโลยีระดับสูงที่พร้อมสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์อย่างเต็มรูปแบบกำลังถูกนำมาผสมผสานในรูปแบบใหม่ๆ ตัวอย่างเช่น เรือท้องแบนที่จอดทอดสมอและระบบโซลาร์เซลล์แบบลอยน้ำ ซึ่งรวมถึงแผงโซลาร์เซลล์ ระบบส่งไฟฟ้า และอินเวอร์เตอร์

โอกาสมีสองประเภท ได้แก่ เมื่อแผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำเป็นแบบสแตนด์อโลน และเมื่อติดตั้งเพิ่มเติมหรือสร้างร่วมกับโรงไฟฟ้าพลังน้ำแบบไฮบริด แผงโซลาร์เซลล์ลอยน้ำยังสามารถออกแบบให้ติดตามได้ โดยมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเพียงเล็กน้อย แต่สามารถเพิ่มพลังงานได้มากถึง 25%
กังหันลมลอยน้ำมีศักยภาพในการใช้ประโยชน์จากแหล่งพลังงานลมที่พบในน้ำลึกกว่าเสากังหันลมนอกชายฝั่งแบบติดตั้งถาวร ซึ่งโดยทั่วไปจะอยู่ในน้ำลึก 50 เมตรหรือน้อยกว่า และในพื้นที่ที่มีพื้นทะเลลึกใกล้ชายฝั่ง ความท้าทายหลักคือระบบยึด ซึ่งมีการลงทุนในการออกแบบหลักสองแบบ คือแบบติดตั้งใต้น้ำและแบบยึดกับพื้นทะเล ซึ่งทั้งสองแบบมีทั้งข้อดีและข้อเสีย

คณะกรรมการกล่าวว่าการออกแบบกังหันลมลอยน้ำนั้นมีระดับความพร้อมด้านเทคโนโลยีที่หลากหลาย โดยกังหันลมแกนนอนลอยน้ำมีความก้าวหน้ากว่ากังหันลมแกนตั้ง
เทคโนโลยีที่เอื้ออำนวย
ไฮโดรเจนสีเขียวเป็นหัวข้อที่ได้รับความสนใจอย่างมากในปัจจุบัน เนื่องจากมีศักยภาพในการนำไปใช้ในการให้ความร้อน ในอุตสาหกรรม และเป็นเชื้อเพลิง อย่างไรก็ตาม วิธีการผลิตไฮโดรเจนมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อผลกระทบจากการปล่อยมลพิษ ตามที่ TEC ระบุ

ต้นทุนขึ้นอยู่กับปัจจัยสองประการ คือ ค่าไฟฟ้า และที่สำคัญกว่านั้นคือ เครื่องอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งควรขับเคลื่อนโดยการประหยัดต่อขนาด

แบตเตอรี่รุ่นใหม่สำหรับใช้หลังมิเตอร์และระบบจัดเก็บในระดับยูทิลิตี้ เช่น ลิเธียมเมทัลแบบโซลิดสเตต กำลังได้รับการพัฒนาขึ้น โดยมีการปรับปรุงครั้งใหญ่ที่ไม่เป็นรองเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่มีอยู่เดิมในแง่ของความหนาแน่นของพลังงาน ความทนทานของแบตเตอรี่ และความปลอดภัยของแบตเตอรี่ ขณะเดียวกันยังช่วยให้ชาร์จได้เร็วขึ้นด้วย คณะกรรมการกล่าว

หากสามารถขยายขนาดการผลิตได้สำเร็จ การใช้งานอาจสร้างการเปลี่ยนแปลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับตลาดยานยนต์ เนื่องจากอาจช่วยให้สามารถพัฒนายานยนต์ไฟฟ้าที่มีแบตเตอรี่ที่มีอายุการใช้งานยาวนานและระยะการขับขี่เทียบเท่ากับยานยนต์ดั้งเดิมในปัจจุบันได้

การกักเก็บพลังงานความร้อนเพื่อการทำความร้อนหรือความเย็นสามารถส่งมอบได้โดยใช้สื่อหลายชนิดที่มีความจุความร้อนและต้นทุนที่แตกต่างกัน โดยสื่อเหล่านี้น่าจะมีส่วนสนับสนุนมากที่สุดในอาคารและอุตสาหกรรมเบา ตามที่คณะกรรมการได้กล่าวไว้

ระบบพลังงานความร้อนในที่อยู่อาศัยอาจส่งผลกระทบอย่างใหญ่หลวงในพื้นที่ที่มีอากาศหนาวเย็นและมีความชื้นต่ำ ซึ่งปั๊มความร้อนจะมีประสิทธิภาพน้อยลง ในขณะที่อีกพื้นที่สำคัญสำหรับการวิจัยในอนาคตคือการพัฒนาและการสร้าง “ห่วงโซ่ความเย็น” ในประเทศที่เพิ่งมีอุตสาหกรรมใหม่

ปั๊มความร้อนถือเป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการยอมรับมายาวนาน แต่ในขณะเดียวกันก็ยังมีการพัฒนานวัตกรรมใหม่ๆ อย่างต่อเนื่องในด้านต่างๆ เช่น การปรับปรุงสารทำความเย็น คอมเพรสเซอร์ เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และระบบควบคุม เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพและประสิทธิผลที่ดีขึ้น

การศึกษาวิจัยแสดงให้เห็นอย่างสม่ำเสมอว่าปั๊มความร้อนที่ขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้าก๊าซเรือนกระจกต่ำเป็นกลยุทธ์หลักสำหรับความต้องการความร้อนและความเย็น คณะกรรมการกล่าว

เทคโนโลยีใหม่ๆ ที่เกิดขึ้น
เทคโนโลยีอื่นๆ ที่ได้รับการตรวจสอบ ได้แก่ พลังงานลมในอากาศ ระบบแปลงพลังงานคลื่นทะเล พลังงานน้ำขึ้นน้ำลง และพลังงานความร้อนในมหาสมุทร ซึ่งอาจมีความสำคัญต่อความพยายามของบางประเทศหรือบางภูมิภาค แต่คณะกรรมการให้ความเห็นว่า จนกว่าจะสามารถเอาชนะความท้าทายด้านวิศวกรรมและธุรกิจได้ ก็ไม่น่าจะก่อให้เกิดประโยชน์ในระดับโลกได้

เทคโนโลยีใหม่ที่น่าสนใจอีกประการหนึ่งคือพลังงานชีวมวลที่มีการดักจับและกักเก็บคาร์บอน ซึ่งกำลังก้าวข้ามขั้นตอนการสาธิตไปสู่การใช้งานเชิงพาณิชย์ในวงจำกัด เนื่องจากต้นทุนที่ค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับทางเลือกอื่นๆ การนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้จึงจำเป็นต้องขับเคลื่อนโดยนโยบายด้านสภาพภูมิอากาศเป็นหลัก โดยการใช้งานจริงในวงกว้างอาจเกี่ยวข้องกับเชื้อเพลิงหลายประเภท แนวทาง CCS และอุตสาหกรรมเป้าหมาย

—โดยโจนาธาน สเปนเซอร์ โจนส์