Các nhà phê bình về năng lượng tái tạo đặt câu hỏi về độ tin cậy của những hệ thống năng lượng, sử dụng những nguồn tài nguyên không liên tục. Các nhà khoa học quốc tế, dẫn đầu là Đại học California, Irvine trong một nghiên cứu gần đây đã trực tiếp giải quyết những nghi vấn về độ tin cậy của những hệ thống tái tạo nào.

 

Trong một bài báo khoa học, được xuất bản trên Tạp chí Nature Communications, nhóm tác giả nghiên cứu, bao gồm các chuyên gia từ Đại học Thanh Hoa Trung Quốc, Viện Khoa học Carnegie và Caltech, cho biết rằng hầu hết nhu cầu điện hiện nay ở các quốc gia công nghiệp phát triển, tiên tiến có thể được đáp ứng bằng sự kết hợp giữa năng lượng gió và mặt trời. Nhưng phát hiện tích cực đó đi kèm với cảnh báo, các quốc gia cần phải tăng cường nỗ lực để đáp ứng hoàn toàn nhu cầu ngày một phát triển.

Theo nghiên cứu, hầu hết các hệ thống đáng tin cậy, chủ yếu là năng lượng gió, có khả năng đáp ứng yêu cầu về điện ở các quốc gia, được tiến hành thu thập dữ liệu và phân tích từ 72% đến 91%, ngay cả khi không có hệ thống lưu trữ năng lượng. Nếu bổ sung khả năng lưu trữ năng lượng trong 12 giờ, các hệ thống năng lượng mặt trời là chủ đạo có thể đáp ứng nhu cầu từ 83% đến 94 % giờ trong ngày.

Steve Davis, GS khoa học hệ thống Trái đất của UCI, đồng tác giả nghiên cứu cho biết: "Năng lượng gió và mặt trời có thể đáp ứng hơn 80% nhu cầu ở nhiều nơi, những khu vực không có hệ thống dự trữ năng lượng và cũng không tạo thành phát điện dư thừa, điều này có ý nghĩa then chốt. Tùy thuộc vào từng quốc gia, có thể có những khoảng thời gian nhiều ngày trong năm, để đáp ứng nhu cầu sẽ cần lưu trữ các nguồn năng lượng phi hóa thạch khác để đảm cho một tương lai không carbon."

Nhóm nhà khoa học đã phân tích dữ liệu nhu cầu năng lượng hàng giờ trong 39 năm từ 42 quốc gia lớn nhằm đánh giá, những nguồn năng lượng gió và năng lượng mặt trời có đáp ứng được nhu cầu đầy đủ của một đất nước. Trên cơ sở thống kê và phân tích, nhóm nghiên cứu cho rằng các quốc gia lớn, có vĩ độ thấp sẽ dễ dàng chuyển đổi hoàn toàn sang các nguồn điện bền vững do có thể dựa vào khả năng cung cấp điện mặt trời ổn định trong suốt cả năm.

Các nhà nghiên cứu nêu rõ, ví dụ, Đức là một quốc gia tương đối nhỏ xét về diện tích đất, vĩ độ cao hơn, do đó việc đáp ứng nhu cầu điện năng từ các nguồn năng lượng gió và mặt trời khó khăn hơn.

Dan Tong, phó giáo sư khoa học hệ thống Trái đất thuộc Đại học Thanh Hoa, tác giả chính của nghiên cứu cho biết: “Dữ liệu lịch sử cho thấy các quốc gia xa xích đạo đôi khi có thể trải qua giai đoạn, được gọi là “giai đoạn tối tăm ảm đạm”, khi nguồn năng lượng mặt trời và năng lượng gió rất hạn chế. Một lần xảy ra hiện tượng này gần đây ở Đức kéo dài trong hai tuần, buộc người Đức phải dùng đến phát điện chuyển tải, trong nhiều trường hợp được cung cấp bởi các nhà máy điện sử dụng nhiên liệu hóa thạch”.

Giải quyết vấn đề này, các nhà khoa đề xuất tăng cường công suất phát điện vượt quá nhu cầu hàng năm, phát triển khả năng lưu trữ nguồn năng lượng dài hạn và tổng hợp tài nguyên của nhiều quốc gia trên một vùng lục địa.

TS Tong, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Khoa Khoa học Hệ thống Trái đất của UCI, cho biết: "Châu Âu là một ví dụ điển hình. Rất nhiều tính nhất quán và độ tin cậy có thể được cung cấp bởi một hệ thống tập trung các nguồn năng lượng mặt trời từ Tây Ban Nha, Ý và Hy Lạp với nguồn năng lượng gió dồi dào sẵn có ở Hà Lan, Đan Mạch và vùng Baltic”.

Các nhà nghiên cứu cũng xác định được, một hệ thống điện gió và điện mặt trời tích hợp có thể cung cấp khoảng 85% tổng nhu cầu điện của Mỹ, lượng điện này có thể được gia tăng bằng phương pháp xây dựng vượt công suất yêu cầu, tăng cường pin và những phương pháp lưu trữ khác, đồng thời kết nối với các quốc gia đối tác khác trên lục địa Bắc Mỹ.

Theo GS Davis, trên thế giới, có một số hạn chế về địa vật lý nhất định đối với khả năng sản xuất điện carbon bằng không. Sẽ rất khó để loại bỏ hoàn toàn nhiên liệu hóa thạch khỏi hệ thống sản xuất điện, nhưng hoàn toàn có thể đạt được mục tiêu đó khi công nghệ phát triển, tích hợp vào kinh tế và thúc đẩy ý chí chính trị xã hội hướng tới mục tiêu này.