Elon Musks Plan, die Vereinigten Staaten vollständig mit Solarenergie zu versorgen, weist einen Hauptfehler auf

Elon Musk hat eine Idee: Bewegen Sie die gesamten Vereinigten Staaten mit einem 100 mal 100 Meilen großen Stück Land auf Solarenergie. Das einzige Problem ist, dass Sie wahrscheinlich etwas mehr brauchen würden.

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Die Idee, ein langjähriger Favorit von Musk, tauchte im Dezember 2019 wieder auf, als ein Twitter-Nutzer Musk nach einem alten Zitat von Bill Gates fragte. Der Microsoft-Mitbegründer im Jahr 2011 erklärt Diese Sonne war 'süß', aber die Antwort liegt in Lösungen wie Atom. Musk erklärte, dass Gates 'definitiv falsch' sei, erklärte, dass Solarenergie ein Gigawatt pro Quadratkilometer bietet, und zitierte einen Blog-Beitrag von 2015 aus University College London geschrieben von einem Mitarbeiter der Energieforschung Andrew Smith .



'Ich war ziemlich überrascht und in der Tat berührt, als ich in einem Streit zwischen Elon Musk und Bill Gates zitiert wurde', erzählt Smith Invers. 'Es war ziemlich unerwartet, dass dieser Grimsby-Junge aus der Arbeiterklasse als Zeuge auf Twitter gerufen wurde, um einen Streit zwischen Milliardären zu lösen.'



Der Beitrag, der in seiner Herangehensweise ziemlich logisch schien, kam zu dem Schluss, dass Musk in seiner Behauptung richtig war. Es wurde davon ausgegangen, dass Musk ein System mit einer Größe von 10.000 Quadratkilometern forderte, da Musk zu diesem Zeitpunkt eine Karte seines Vorschlags ohne Messungen vorgelegt hatte. Die Vereinigten Staaten verbrauchten 2013 innerhalb eines Jahres 3.725 Terawattstunden, was 425 Gigawatt entspricht. Es wurde dann eine durchschnittliche Photovoltaikausbeute von 0,24 Gigawatt pro Quadratkilometer angenommen, basierend auf dem besten Panel auf dem Markt. Es wurden auch Daten für Amarillo, Texas, untersucht und festgestellt, dass Panels im Durchschnitt rund 21 Prozent erwarten können.

10.000 Quadratkilometer, multipliziert mit 0,24 Gigawatt pro Quadratkilometer, multipliziert mit 0,21, ergeben also etwas mehr als 500 Gigawatt. Musk stellte später klar, dass sein Vorschlag einen Standort mit einer Größe von 10.000 Quadratmeilen oder 25.900 Quadratkilometern vorschlug, aber die UCL-Analyse ergab, dass ein kleineres Stück Land ausreichend war.



„Die Wissenschaft ist hier ziemlich solide: Moschus hat Recht, und Gates hat Unrecht: Die erneuerbare Energiequelle, die wir nutzen könnten, übertrifft unseren Strombedarf und in der Tat unseren Gesamtbedarf an allen Energiedienstleistungen, nicht nur an den derzeit durch Elektrizität gedeckten, bei weitem. 'Smith sagt.

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Aber ein Invers Der Leser, der glaubt, dass Gates zu Recht für Atomkraft wirbt, schrieb, um Musks Plan zu kritisieren. Der Leser, der behauptet, kommerzielle Solaranlagen für den Lebensunterhalt zu entwerfen, stellte fest, dass die Panelgröße nur ein Teil der Gleichung ist:



Eine 1-Megawatt-Anlage mit 345-Watt-Panels benötigt etwa 4 bis 4,5 Acres, einschließlich Gängen für Wartung, Sicherheitszäune, Wechselrichter und Transformatoren, jedoch ohne Speicherbatterien. Wir haben mehrere davon sowie Hunderte kleinerer Setups erstellt. Und es produziert seine 1 Megawatt nur gegen Mittag am Frühlings- und Herbst-Tagundnachtgleiche, wenn der Himmel vollkommen klar ist - keine Wolken, kein Regen, kein Staub auf den Paneelen.

Diese entspricht ungefähr zu dem, was wir über öffentliche Installationen wissen:

  • Der Topaz-Solarpark im kalifornischen San Luis Obispo County, der als einer der größten Solarparks in den USA gilt, bietet 550 Megawatt und eine Fläche von 4.500 Acres. Das ergibt rund 8,2 Hektar pro Megawatt.
  • Die Solar Star-Projekte in Rosamund, Kalifornien, bieten zusammen 579 Megawatt auf 3.200 Acres. Das sind 5,5 Hektar pro Megawatt.
  • Das indische Solarkraftwerk Kamuthi bietet 648 Megawatt auf 2.500 Acres. Das sind etwas mehr als vier Morgen pro Megawatt.

Die Zahlen des Lesers scheinen also glaubwürdig zu sein. Smith erklärte, dass das System in Bezug auf den Platzbedarf dieser riesigen Anlage etwa 16-mal mehr Platz als die Paneele selbst benötigen würde.

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Wie groß wäre diese riesige Pflanze wirklich? Etwa 160.000 Quadratkilometer, basierend auf der UCL-Analyse. Das reicht ungefähr bis fast ganz Syrien abdecken mit 25.000 Quadratkilometern zu sparen.

Syrien: Die Vereinigten Staaten würden eine ähnliche Menge Land benötigen, um auf Solar umzusteigen. Wikimedia Commons

Das klingt nach viel Land, aber Smith argumentiert, es sei täuschend hoch. Dies entspricht rund 1,6 Prozent des gesamten Landes der Vereinigten Staaten. Dies ist Land, das in fast allen Fällen für mehrere Zwecke genutzt werden könnte. Agrivoltaik ist eine zunehmend beliebte Anwendung für Solarmodulflächen, auf denen Pflanzen im Schatten darunter wachsen.

Smith hatte zuvor die Idee untersucht, die Welt in a auf erneuerbare Energien umzustellen Blogbeitrag 2015 . Es stellte sich heraus, dass die Länder nur einen kleinen Teil ihres Landes nutzen müssten, um der Welt einen vollständigen Übergang zu ermöglichen. In diesem zukünftigen Szenario würden 90,7 Prozent der Weltbevölkerung im Jahr 2050 in Ländern leben, die weniger als fünf Prozent ihres Landes für erneuerbare Energien nutzen. Die vom Delucchi & Jacobson 100% Solutions Project bereitgestellten Daten ergaben, dass insbesondere die USA nur 0,69 Prozent ihres gesamten Landes nutzen müssten.

All dies ist natürlich eher ein abstraktes Gedankenexperiment als ein realer Vorschlag. Unabhängig davon, ob Solar 10.000 oder 100.000 Quadratkilometer benötigt, soll veranschaulicht werden, dass die Technologie vorhanden ist, um einen Übergang zu erleichtern.

Sonnenkollektoren an Häusern. Shutterstock

'Ich betrachte die Visualisierung von Musk lediglich als Darstellung der Fläche der Paneele, die erforderlich sind, um die im Jahresdurchschnitt benötigte Energiemenge zu erzeugen', sagt Smith. 'Es ist nicht tiefer als das. Daher verstehe ich diese Versuche einiger Leute nicht zu sagen: 'Aus diesen Gründen würde es in der realen Welt nicht funktionieren.' Nach meinem besten Wissen sagt niemand, dass es als einzige Stromversorgung der USA in der realen Welt gebaut und verwendet werden sollte. Das geht völlig daneben. '

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Es ist unklar, ob ein vollständiger Übergang zu Solar überhaupt Sinn macht. Derzeit, erklärt Smith, verfügen die Vereinigten Staaten über eine Vielzahl alternativer erneuerbarer Energiequellen wie Wind und Wasser. In ähnlicher Weise verfügt das Vereinigte Königreich über eine Fülle von Offshore-Windressourcen, bis zu dem Punkt, an dem es als ' Saudi-Arabien der Windenergie . ' Solar müsste in seinem gegenwärtigen Zustand mehr Probleme im Zusammenhang mit den Kosten und der Logistik der langfristigen Energiespeicherung lösen, bevor die Welt über eine All-in-Nutzung von Solar nachdenken könnte.

'Und das ist in Ordnung', sagt Smith. 'Das brauchen wir nicht. Wir haben bereits so ziemlich alle skalierbaren Lösungen, die wir zur Dekarbonisierung der weltweiten Energieversorgung benötigen, indem wir eine Mischung aus sauberen Quellen verwenden - Solar, Wind, Wasser, Geothermie, Bioenergie und so weiter. '

Ist Musks Solaridee ein bisschen irreführend? Vielleicht, aber der Punkt, den es aufwirft, bleibt immer noch.

Update 31.01. 6 Uhr Ostküstenzeit: Eine frühere Version dieser Geschichte schlug vor, dass Musk eine Installation von 10.000 Quadratkilometern vorschlug. Der Artikel wurde geändert, um der Tatsache Rechnung zu tragen, dass diese Zahl aus der Analyse der UCL stammt.