Los investigadores de Stanford tienen un plan que equilibraría 2,000 gw de capacidad solar y 2,300 gw de energía eólica con 3,300 gw de capacidad de batería y una gran cantidad de carga flexible. los consumidores ahorrarían un 64% en las facturas totales de energía, en parte por la electrificación del transporte y la calefacción.

los Estados Unidos. necesitaría 1.500 gw de energía solar a escala de servicios públicos y 500 gw de energía solar en la azotea para alcanzar el 100% de energía renovable para 2050, según un plan desarrollado por el profesor de ingeniería de Stanford Mark Jacobson y siete coautores. La capacidad de la batería de 3.300 gw equilibraría la energía solar y eólica, ayudada por 512 gw de carga flexible promedio anual.

varios estados han adoptado un objetivo de política similar a la electricidad 100% renovable para 2050, pero el plan de Stanford iría más allá al electrificar todo el transporte y la calefacción. La carga flexible para ayudar a equilibrar las energías renovables variables incluiría casos de uso para almacenar frío, almacenamiento de calor, respuesta a la demanda y producción de hidrógeno para su uso en camiones que funcionan con celdas de combustible.

Los autores dicen que "debemos detener" el 80% de las emisiones de combustibles fósiles para 2030 para evitar el calentamiento global de 1,5 ° C, citando un estudio anterior. alcanzar el 80% de los Estados Unidos finales del plan El objetivo solar para 2030, a partir del nivel actual de aproximadamente 75 gwdc, requeriría una tasa de crecimiento anual compuesta del 36% en las instalaciones solares, basada en una relación de CC-CA de 1,33. esa tasa del 36% es notablemente más agresiva que el crecimiento anual del 18% que apunta la asociación de industrias de energía solar.

alcanzar el 80% de la capacidad máxima de batería de 3.300 gw del plan de Stanford para 2030, a partir de los actuales EE.UU. un nivel de 1 gw requeriría una tasa de crecimiento anual compuesta de poco más del 100%. eso se compara con una publicación de la asociación de almacenamiento de energía que cita a tom leyden, director senior de edf renewables north america, diciendo: "en los próximos 3 a 5 años, verán un crecimiento tremendo" en el almacenamiento, como "algunos de los consultores piensan habrá un crecimiento de 14 veces en los próximos cuatro o cinco años ", mientras que un marco de tiempo de 3 años representaría una tasa de crecimiento anual en instalaciones del 100%.

los consumidores ahorrarían un 64% en sus costos anuales de energía en 2050 según el plan, en comparación con un escenario de "negocios como de costumbre", debido a la energía solar y eólica de bajo costo, más ahorros de bombas de calor, vehículos eléctricos y combustible de bajo consumo. vehículos celulares. los ahorros al contar las muertes y enfermedades evitadas por la contaminación del aire, y los beneficios climáticos, son mayores, con costos 87% más bajos que el caso de "negocios como siempre".

El plan identifica varios procesos industriales que pueden operar en gran medida en momentos de alta generación renovable, proporcionando así una carga flexible: “licuefacción de aire; metalurgia de inducción y cucharón; bombeo de agua con variadores de velocidad; y producción por electrólisis de aluminio, cloro-álcali, hidróxido de potasio, magnesio, clorato de sodio y cobre ". otra investigación ha identificado un medio de operar la desalinización como una carga flexible también.

La hoja de ruta, que consiste en planes para cada región del mundo, necesitaría "solo el 0.17% y el 0.48% de la tierra para la huella y el espacio, respectivamente" a nivel mundial, dicen los autores.

Para llevar a cabo su análisis, los investigadores de Stanford utilizaron el modelo Loadmatch, que "hace coincidir el suministro variable de energía con la demanda variable, el almacenamiento y la respuesta a la demanda ... cada 30 segundos en cada región de 2050 a 2052", como se ilustra en este complejo conjunto de gráficos, que explica el artículo:

el modelado hizo una suposición simplificadora de "transmisión perfecta", es decir, sin congestión de transmisión. El documento citó investigaciones anteriores que muestran que si la congestión de transmisión a larga distancia es un problema, "aumentar la capacidad de transmisión aliviará la congestión con solo un aumento modesto en el costo".

El documento del equipo de Stanford, "Impactos de los planes energéticos de nuevos acuerdos verdes sobre la estabilidad de la red, los costos, el empleo, la salud y el clima en 143 países", se publicó en la revista One Earth y también está disponible en formato PDF.