Để trả lời câu hỏi này, chúng ta phải ngừng suy nghĩ về năng lượng như một loại hàng hóa đơn giản - thứ được sản xuất và tiêu dùng. Thay vào đó, hãy nghĩ về hành vi của con người, cách lái xe và thói quen cũng như về sự thay đổi của gió và thời tiết. Sau đó, hãy nghĩ xem tất cả các yếu tố này sẽ kết hợp với nhau như thế nào và cân bằng công suất thực sự có thể được tạo ra từ gió cũng như thời điểm và cách thức mà người lái xe sẽ sử dụng.
Nếu bạn đã suy nghĩ về nó, thì câu trả lời mà bạn có khả năng nhận được là, "không." Và bạn đã đúng - ít nhất là ở một mức độ nào đó. Như đã nói, câu trả lời đầy đủ nằm ở nhiều biến số. Vì vậy, như bạn sẽ thấy, rất có thể (nhưng không chắc), một ngày nào đó câu trả lời có thể là, "có".
Vấn đề ô tô chạy bằng điện gió không phải là vấn đề cung và cầu, mà là một trong những chuyển dịch xã hội học và văn hóa trong thói quen và suy nghĩ. Đi từ dặm trên gallon đến kilowatt giờ trên dặm có nghĩa là nhiều hơn việc tuốt pin nơi bình xăng đã từng. Đó là việc thay đổi thói quen lái xe, thói quen đi lại và thậm chí cả khái niệm làm việc và đi lại của chúng ta. Nhưng khi (và nếu) những truyền thống văn hóa này bị thay đổi, thì năng lượng gió vẫn sẽ bị thiếu hụt. Chắc chắn, nó có thể tạo ra năng lượng cần thiết, nhưng chỉ khi có đủ trang trại gió và chỉ khi có đủ cách để phân phối điện - nếu và nếu và nếu. Nhưng gió là một con thú hay thay đổi, bất chấp các kỹ thuật dự báo hiện đại. Gió là theo mùa, gió phụ thuộc vào bão và gió là biến đổi và có thể thay đổi - nhiều hơn so với hành vi của con người.
Nhưng có khả năng gió có thể trở thành một phần của danh mục các nguồn năng lượng thay thế mà một ngày nào đó có thể thay thế các nhà máy điện than, khí đốt tự nhiên và dầu truyền thống hơn. Hãy tiếp tục đọc để tìm hiểu lý do tại sao gió không thể cung cấp năng lượng cho đội xe ô tô quốc gia, nhưng có thể hoạt động tốt như một công cụ trong hộp công cụ lớn hơn về các nguồn năng lượng đang chờ đợi để đưa Hoa Kỳ trở thành một quốc gia xanh hơn và tiết kiệm nhiên liệu hơn.
Nội dung
Giáo sư Stephen Connors của Viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã nghiên cứu sự tương tác của năng lượng thay thế và sản xuất điện kể từ trước khi thuật ngữ ấm lên toàn cầu được sử dụng trong ngôn ngữ chung.
Ông cho rằng khi nhìn vào tiềm năng của năng lượng gió để cung cấp nhiên liệu điện cho đội xe điện ô tô của đất nước, mọi người nên xem thời gian hơn là địa lý. Nói tóm lại, thay vì xem nguồn điện sẽ đến từ đâu, người ta nên xem khi nào cần sử dụng điện.
"Vấn đề lớn với xe điện là mọi người muốn sạc qua đêm", Connors nói.
Hiện nay, hầu hết điện được sản xuất với việc sử dụng các tuabin hơi nước được đốt qua khí đốt, than đá hoặc dầu mỏ. Thay vì cho phép các tuabin không hoạt động qua đêm, các công ty vẫn giữ cho các máy phát điện hoạt động trong những giờ tối, điều này tạo ra một lượng điện dư thừa khổng lồ - ngay cả khi công suất giảm - khi mọi người ít cần nhất. Tất nhiên, trừ khi bạn là chủ sở hữu xe điện (EV) cắm vào lưới điện qua đêm, thì việc tạo ra thặng dư và do đó giá thấp hơn sẽ có lợi cho bạn.
Tuy nhiên năng lượng gió không tuân theo mô hình này. Thay vào đó, năng lượng gió phụ thuộc ít hơn vào đồng hồ có thể đoán trước và nhiều hơn vào các mô hình thời tiết - chỉ có thể dự đoán được phần nào và không tuân theo các mô hình của con người.
Connors cho biết:“Có khá nhiều sự không phù hợp trong các mô hình sạc xe điện và khi năng lượng gió trở nên phổ biến.
Connors cho biết thời điểm tốt nhất để sản xuất năng lượng gió là vào những tháng mùa đông, khi gió thường mạnh nhất. Trong các mô hình theo mùa lớn hơn là các mô hình theo ngày, thay đổi theo từng vùng thời tiết của đất nước. Đây là những xu hướng quyết định việc sản xuất năng lượng gió ngay lập tức. Về bản chất, gió có thể bổ sung nhu cầu điện của đội xe điện nhưng không thể là nguồn duy nhất dựa trên các mô hình theo mùa và khu vực cung cấp gió cần thiết để sản xuất năng lượng.
"Thành phần theo mùa này hiện không đáp ứng được nhu cầu", Connors cho biết.
Việc cung cấp năng lượng cho đội xe ô tô của đất nước bằng năng lượng gió phải tính đến rất nhiều giả định. Đầu tiên và quan trọng nhất là giả định rằng đội tàu sẽ chạy bằng điện. Theo các nguồn tin chính phủ và tư nhân, đây sẽ là một kỳ tích.
Nhưng ngay cả khi kịch bản này xảy ra, điều mà Connors và những người khác tin rằng khó có thể xảy ra cho đến ít nhất là năm 2050, thì những con số vẫn còn đáng kinh ngạc.
Số liệu hiện tại cho thấy mức tiêu thụ xăng của Hoa Kỳ cho việc đi lại vào khoảng 400 triệu gallon (1,5 triệu lít) mỗi ngày. Một chiếc ô tô điện, với công nghệ hiện đại ngày nay, đòi hỏi khoảng 40 kilowatt giờ để đạt được quãng đường tương đương với một chiếc ô tô chạy trung bình khoảng 15 dặm / gallon (6,4 km / lít).
Những con số này là ước tính sơ bộ và không tính đến địa hình, hiệu quả của ô tô và một loạt các yếu tố khác. Tuy nhiên, chúng chỉ ra một bức tranh lớn hơn, vì các nhà sản xuất điện của đất nước sẽ cần tạo ra khoảng 16 nghìn tỷ kilowatt giờ năng lượng mỗi ngày để đạt được mức năng lượng gần như được sản xuất bởi xăng tiêu thụ trong cùng thời kỳ.
Ở quy mô cá nhân hơn, người ta ước tính rằng một chiếc ô tô sử dụng khoảng 500 gallon (1.893 lít) nhiên liệu mỗi năm. Dựa trên cùng một con số 40 kilowatt giờ mỗi gallon, một chiếc ô tô sẽ cần khoảng 20.000 kilowatt giờ năng lượng mỗi năm để đi được quãng đường 10.000 dặm (16.093 km). Năm 2006, Bộ Giao thông Vận tải Hoa Kỳ ước tính số lượng ô tô chở khách vào khoảng 251 triệu chiếc. Nghiền các con số và con số cuối cùng là một con số đáng kinh ngạc khác. Nhưng sau đó tổng lượng điện được sản xuất tại Hoa Kỳ thông qua tất cả các nguồn trong năm 2007 là hơn 4 nghìn tỷ megawatt giờ [nguồn:Cơ quan Thông tin Năng lượng Hoa Kỳ]. Và một megawatt giờ bằng 1.000 kilowatt giờ.
Về bản chất, quốc gia này có thể chuyển sang sử dụng xe điện để đáp ứng nhu cầu, nhưng không phải chỉ nhờ năng lượng gió. Thay vào đó, sẽ cần một danh mục năng lượng tái tạo lớn hơn để hoàn thành nhiệm vụ.
Mặc dù bị ảnh hưởng bởi các biến đổi theo mùa, nhưng gió có thể trở thành nguồn cung cấp năng lượng sạch, tái tạo.
Tua bin gió có hai dạng chính - thẳng đứng và nằm ngang. Sự đa dạng theo chiều ngang, trông giống như những cánh quạt khổng lồ, được hiển thị phổ biến nhất trong quảng cáo ngày nay. Các tuabin thẳng đứng trông giống tác phẩm điêu khắc hiện đại hơn, gần giống như một chiếc máy đánh trứng khổng lồ được đặt trên cánh đồng.
Cả hai đều sử dụng thiết kế cánh gió đã được sửa đổi để lấy gió làm động lực làm quay tuabin. Khi chúng quay, chúng tạo ra điện. Điện năng này được sử dụng trực tiếp để bổ sung cho một hệ thống lớn hơn hoặc được thu giữ và lưu trữ.
Một lợi thế của gió là tiềm năng tạo ra không phải là tuyến tính. Ví dụ, trong phát điện tuyến tính, một lượt của máy phát điện sẽ tạo ra một kilowatt giờ điện. Tuy nhiên, việc phát điện từ gió tạo ra điện năng với công suất là ba. Điều này có nghĩa là lượng gió cần thiết để quay máy phát điện trong một vòng quay thực sự tạo ra ba kilowatt giờ.
Mặc dù có lợi thế này, nhưng tại thời điểm này, số lượng các trang trại điện gió (hoặc các ngân hàng tuabin) là tương đối ít.
Connors, giống như nhiều nhà khoa học năng lượng khác, cho biết điện năng từ gió sẽ được sử dụng như một phần của gói lớn hơn các nguồn năng lượng tái tạo bao gồm địa nhiệt, thủy điện, năng lượng mặt trời và sinh khối. Điện hạt nhân thường được thêm vào danh sách vì đây là nguồn năng lượng không có carbon.
Danh mục đầu tư này có thể sẽ cùng phát triển với số lượng xe điện ngày càng tăng, cũng như nền tảng công nghệ ngày càng phát triển bao gồm lưới điện "thông minh" được đề xuất, sẽ chuyển lượng điện dư thừa đến nơi cần thiết nhất, dựa trên tính toán nhu cầu thời gian thực.
Nhưng ngay cả khi đó, Connors cho biết ông đang xem xét (ít nhất) năm 2050 cho một đội xe chạy hoàn toàn bằng điện với một kịch bản Moses. Một kịch bản Moses , ông nói, là một tập hợp lý tưởng trong đó các quy định của chính phủ, chính sách và dư luận đều phù hợp với nhau cho phép một chuyến đi suôn sẻ, liền mạch đến miền đất hứa trong tương lai.
“Nó không thường xuyên xảy ra,” anh nói. Trên thực tế, ông đã sử dụng xe hybrid làm ví dụ. Chiếc xe hybrid đầu tiên có sẵn trên thị trường thương mại, Toyota Prius, đã có mặt tại thị trường Hoa Kỳ khoảng 10 năm trước. Chỉ bây giờ, hơn một thập kỷ sau, chúng mới trở nên phổ biến như một lựa chọn ô tô. Và với thực tế là phải mất từ 15 đến 20 năm để đội xe ô tô của đất nước loại bỏ hoàn toàn các mẫu xe cũ để chuyển sang đời mới, cũng như việc thiếu các mẫu xe điện khả thi và được chấp nhận về mặt thương mại, năm 2050 sẽ là một ngày lý tưởng nhưng không có khả năng xảy ra đạt được.
Hiện tại, có vẻ như gió sẽ làm nhiều cây di chuyển hơn ô tô - nhưng điều đó có thể thay đổi trong tương lai xa.
Để biết thêm thông tin về các nguồn năng lượng tái tạo, hãy theo các liên kết trên trang tiếp theo.
Cách bảo dưỡng xe điện?
Những điều bạn nên biết về lốp xe và hệ thống TPMS
Cài đặt bộ sạc EV thật dễ dàng
Cách sạc pin ô tô nhanh chóng — và an toàn