如今，西方公司的1兆瓦太阳能电池阵列已经使用了3年. 去年，该阵列产生了1个.78吉瓦时的电能，略低于我们的第一(1).82gwh)，第二(1gwh).88gwh)年.
早上好，西方大学!
如今，西方公司的1兆瓦太阳能电池阵列已经使用了3年.
去年，该阵列产生了1个.78吉瓦时的电能，略低于我们的第一(1).82gwh)，第二(1gwh).88gwh)年. 减少的原因是母亲节气球事件(MDBI)在5月份摧毁了我们的大型逆变器. 这个数组总共产生了5个.48gwh的电能. 这是很大的能量. 我们可以用这些能量为邻居338户人家供电3年. 对于其他类似的情况，特别是关于气候变化，你可以输入5.50gwh = 5480000 kWh 在这里.
这是该学院过去18年的能源使用情况，按日历年计算. 虚线表示如果没有太阳能电池阵，我们会在哪里.
在财务方面, 由于太阳能电池阵产生的能量，我们的电费在过去三年中已经降低了. 在过去的一年里，太阳能电池板为学院节省了23.4万美元, 低于第一(25万美元)和第二(29.3万美元)年储蓄. 这是由于5月份的发电损失和MDBI的维修费用. 总而言之，我们以3美元的购买价格节省了77.6万美元.423M. 我们已经付清了阵列的20% [1]. 假设是6.年增长率为3%[2]，我们将在17年内还清该阵列. 去年我预测是11年. 在这里，我们希望能有一个没有气球的第四年运营!
既然我们今年关注的是可持续发展，我想了解一些观点可能会很有趣. 可再生能源在世界范围内发生了什么? 这是一个情节.
让我们从橙色的数据点开始. 这些代表了全球太阳能每年产生的电能量[3].
我在数据上画了一条实线. 这可能会让你觉得很无聊. 如果是这样的话，你需要仔细看看图的左轴. 这不正常. 这个图上的纵轴是对数轴. 这意味着太阳能不是每年以加法的速度增长，而是每年以乘法的速度增长. 半对数图上的直线表示指数增长. 这一点都不无聊! 事实上，这条直线表明太阳活动每两年翻一番. 如果这听起来很熟悉，这和计算机内存密度的增长速度是一样的，这一增长速度被称为摩尔定律.
为了获得指数增长，你需要一个反馈机制. 绿色的圆点就是这种机制的一个例子, 右垂直轴和相关的拟合. 这些绿点代表太阳能电池的成本[4]. 随着太阳能量的增加，太阳能的成本降低了. 这种关系被称为斯旺森定律，该定律指出，当累计运输的太阳能容量翻倍时，价格下降20%. 顺便说一句，理查德·斯旺森是SunPower公司的创始人，该公司为我们的太阳能电池阵列制造了太阳能电池. 推动太阳能指数级增长的是经济效益，而不是效率的提高.
我用浅蓝色标注了风能生产[5]. 世界风能产量“仅”每3年翻一番.
背景很重要. 因此，我在图中加入了红褐色的数据点，它们代表了全世界每年消耗的电能。[6]. 2012年，全球消耗了2.6兆年的能量. 为奇怪的能量单位道歉. 我选择它们的原因是，你可以很容易地除以一年得到平均功率. 就能源消耗而言，你可以把世界想象成一个巨人.6tw灯泡. 2012年，太阳能仅贡献了0.5%.015 twyear or 0.6%. 风贡献3.2%.
你会注意到橙色和浅蓝色曲线的斜率比红褐色曲线的斜率陡得多. 可再生能源生产的增长速度远远快于世界能源消费的增长速度. 由于数据很好地符合直线，因此很自然地会考虑扩展它们. 这就是虚线所表示的. 他们都在13年后的2029年相遇(有点奇怪). 那些虚线是数据的简单数学外推. 他们认为未来将和过去一模一样. 所以你是否应该相信这些推断取决于你是否相信未来会和过去相似. 你应该相信这些推断吗?
a)是的——从不缺少阳光. 一年中落在地球上的太阳能比人类整个历史上使用的还要多.
b)是的——太阳能电池板和风车的原材料并不短缺。[7].
c)是的——经济权力法则关系已经持续了几十年. 摩尔定律已经存在了40年!
d)是的——最近的几项分析表明，无补贴的太阳能, 风更是如此, 比化石燃料便宜[8]. 因此，即使回扣和激励措施消失，这些趋势也可能会继续下去.
e) NO -随着可再生能源产量接近世界消费量，它显然将脱离直线. 我们不需要生产比消耗更多的能源! 或许我们确实需要，见下文. 所有的可再生能源曲线如何弯曲以满足世界需求正在研究中. 一种情景[7]是100%的可再生能源世界(实际上是所有能源), 不只是电气)与以下混合风50%, 太阳能40%, 地热4%, 水电4%, 1%的波浪和1%的潮汐. 有趣的是，两位作者预测我们可能在2030年到达那里.
f) NO -无论风能有多大, 水和太阳能平均可以生产，但它们根本无法为世界提供电力，除非我们解决了这些资源的间歇性问题. 虽然尚未解决，但解决方案的轮廓包括[9]，
(i)利用互补(例如风能和太阳能)和不可变的可再生能源(例如地热和水力)
(ii)安装现场蓄电池
(iii)利用分布式电池存储(例如电动汽车)
㈣使分布广泛的发电机相互连接(以减少波动)
(五)超大容量
(vi)将灵活负荷转移到更好的匹配发电
(七)尽可能准确地预测能源产量
我发现这个问题很有挑战性，这些解决方案也很有趣. 我希望你们中的一些人(尤其是学生)也有同样的感觉. 我们需要解决这个问题，否则我们将永远无法用可再生能源为世界供电.
由于最后两个原因，我认为你们不应该相信我的简单推断. 但基于前四个原因，我相信一个主要由可再生能源驱动的世界比大多数人想象的要近.