Vaclav Smil เป็นนักเขียนที่มีผลงานมากมาย
บางครั้งก็เป็นที่ถกเถียงกัน แต่ก็กระตุ้นความคิด666slotclubได้อย่างสม่ำเสมอ หนังสือเล่มล่าสุดของเขาเน้นที่แนวคิดที่เรียบง่ายแต่สำคัญ ความหนาแน่นของพลังงาน — กำหนดไว้ในหนังสือว่า “อัตราการไหลของพลังงาน [การถ่ายโอน] ต่อหน่วยของพื้นที่ผิว” ของดินหรือน้ำ — มีความสำคัญเนื่องจากความหนาแน่นเหล่านี้แตกต่างกันอย่างมากสำหรับวิธีการต่างๆ ในการผลิตและการใช้พลังงาน ความแตกต่างนั้นจำเป็นต้องได้รับการกระทบยอด: โครงสร้างพื้นฐานด้านพลังงานขนาดใหญ่และมีราคาแพง เช่น การขนส่งและการจัดเก็บระยะไกลมีส่วนเกี่ยวข้อง
กังหันลมเป็นแหล่งพลังงานที่มีความหนาแน่นต่ำ เครดิต: Tom Paiva Photography / Getty
เมืองใหญ่ที่มีความเข้มข้นของอาคารสูงต่าง ๆ ต้องการพลังงานปริมาณมหาศาลในพื้นที่ที่มีปริมาณค่อนข้างน้อย ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง และมีความต้องการพลังงานที่มีความหนาแน่นสูง แต่แหล่งพลังงานหมุนเวียนแบบกระจาย เช่น แสงแดดหรือสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ ให้ผลผลิตพลังงานต่ำต่อเฮกตาร์และมีความพร้อมใช้งานเป็นระยะ และแหล่งจ่ายไฟความหนาแน่นต่ำก็มีเช่นกัน ดังนั้น ในการเปลี่ยนผ่านไปสู่พลังงานหมุนเวียน เมืองต่างๆ จะต้องมีพื้นที่ห่างไกลจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่กว้างใหญ่ไพศาล พร้อมด้วยพื้นที่เพาะปลูกที่กว้างขวางสำหรับเป็นอาหาร
Smil เป็นเลิศเมื่อพูดถึงบริบททางประวัติศาสตร์ว่าเศรษฐกิจ เมือง และอุตสาหกรรมของเราเติบโตขึ้นอย่างไรโดยการควบคุมเชื้อเพลิงฟอสซิลที่มีความหนาแน่นกำลังสูง เขายังเก่งในการอธิบายพื้นฐานที่อยู่ภายใต้ความหนาแน่นของพลังงานหมุนเวียนต่ำ เช่น ประสิทธิภาพต่ำที่พืชแปลงพลังงานการแผ่รังสีของแสงแดดเป็นพลังงานเคมีในรูปของชีวมวล (0.5%, Smil แสดง) ภาพถ่ายแสดงให้เห็นถึงตัวเลือกพลังงานได้ดี
“เมืองต่างๆ จะต้องอาศัยพื้นที่ห่างไกลจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนมากมาย”
อย่างไรก็ตาม การอภิปรายทางเทคนิคของ Smil เกี่ยวกับทางเลือกต่างๆ ตั้งแต่พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ไปจนถึงเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหินและก๊าซ โดยมีตัวอย่างเฉพาะพื้นที่จำนวนมาก จำเป็นต้องทำซ้ำและทำให้อ่านได้ยาก นอกจากนี้ เขายังล้มเหลวในการอธิบายแนวความคิดพื้นฐานบางอย่างหรือแยกแยะอย่างเหมาะสมระหว่างด้านคุณภาพที่แตกต่างกันของอำนาจและพื้นที่
โดยพื้นฐานแล้ว เขาไม่ได้อธิบายแนวคิดเรื่องพลังงาน
และพลังงานด้วยตนเอง ดูเหมือนว่าเขาจะสันนิษฐานว่าผู้อ่านคุ้นเคยกับพวกเขา และไม่ชัดเจนว่าเหตุใดเขาจึงมุ่งเน้นไปที่ความหนาแน่นของพลังงานมากกว่าความหนาแน่นของพลังงาน หรือไม่รวมทั้งสอง (โดยที่พลังงาน = กำลัง × เวลา) ลองนึกภาพกระแสน้ำไหลด้วยความเร็ว 1 ลิตรต่อวินาที ปริมาณน้ำทั้งหมด (86,400 ลิตรต่อวัน) เป็นพลังงาน การไหลในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งคือกำลัง (1 ลิตร) หากคุณต้องการมากกว่ากระแสที่มีอยู่ ความต้องการพลังงานของคุณเกินแหล่งจ่ายไฟและไม่สามารถตอบสนองได้ หากคุณสร้างเขื่อนและกักเก็บกระแสน้ำ ทันใดนั้นก็ปล่อยมัน พลังที่เพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่คุณไม่สามารถเพิ่มพลังงานทั้งหมดได้
ในความคิดของฉัน ข้อจำกัดหลักคือการไหลของพลังงานที่ใช้งานได้ทั้งหมด อัตราที่พลังงานสามารถถ่ายโอนได้ (พลังงาน) ทำหน้าที่เป็นข้อจำกัดรอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับพลังงานหมุนเวียน เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานต่ำและความพร้อมใช้งานเป็นระยะ ในทางกลับกัน ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงไม่จำเป็นต้องแปลเป็นความหนาแน่นของพลังงานที่สูง เพื่อแสดงให้เห็น: ฟ้าผ่ามีพลังงานไฟฟ้าเทียบเท่ากับการส่งออกของโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ขนาดใหญ่สิบแห่ง แต่เนื่องจากมันใช้เวลาเพียงเสี้ยววินาที มันจึงให้พลังงานเพียงพอที่จะขับเคลื่อนรถยนต์ไฟฟ้าได้ในเวลาน้อยกว่า 1 กิโลเมตร
หนังสือเล่มนี้ยังสร้างความสับสน เนื่องจากตัวอย่างหลายๆ อย่างของ Smil เกี่ยวกับความหนาแน่นของพลังงานนั้นจริงๆ แล้วคือความหนาแน่นของพลังงาน เขาทราบดีว่าความหนาแน่นของพลังงานตามมาตรการไม่ควรเน้นที่การปะทุของพลังงานอย่างสุดขั้วในช่วงเวลาสั้นๆ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์ที่สร้างขึ้นในตอนเที่ยงในรัฐแอริโซนาตอนใต้ ควรมีค่าเฉลี่ยในอาณาเขตที่ใหญ่กว่าและเป็นระยะเวลานาน และเขาคำนวณค่าเฉลี่ยความหนาแน่นของพลังงานที่เป็นตัวแทนอย่างเหมาะสม ซึ่งแสดงเป็นวัตต์ต่อตารางเมตร (W m-2) หน่วยมาตรฐานสำหรับกำลังไฟฟ้า คือ วัตต์ ถูกกำหนดเป็นจูลต่อวินาที แต่ความหนาแน่นของพลังงานของ Smil เป็นค่าเฉลี่ยที่คำนวณตลอดทั้งปี และกลายเป็นความหนาแน่นของพลังงาน (ในหน่วยวัตต์ต่อปี) ซึ่งเป็นค่าเทียบเท่าที่เขาไม่สามารถอธิบายได้ อย่างไรก็ตาม เขาไม่ได้อยู่คนเดียวในการใช้หน่วยกำลังที่สร้างความสับสนซึ่งหมายถึงกระแสพลังงานจริงๆ นักวิทยาศาสตร์ภูมิอากาศยังใช้ W m-2 เพื่ออธิบายสมดุลการแผ่รังสีของโลกและการเปลี่ยนแปลงโดยการเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจก
นอกจากนี้ยังมีประเด็นเชิงคุณภาพที่สำคัญที่ต้องพิจารณา มันสำคัญว่าพลังงานหมายถึงไฟฟ้าหรือชีวมวล และไม่สำคัญว่าที่ดินจะใช้เป็นพลังงานเพียงบางส่วนหรือเพียงบางส่วน Smil ยกประเด็นนี้ขึ้นมาแต่ไม่ได้จัดการอย่างเป็นระบบ เขาสามารถใช้แนวคิดของ exergy (ความสามารถของพลังงานในการทำงานที่มีประโยชน์) เพื่อแยกความแตกต่างระหว่างพลังงานคุณภาพสูง (เช่น ไฟฟ้า ซึ่งใช้งานได้หลากหลาย) และพลังงานคุณภาพต่ำ (เช่น ฟาง ซึ่งต้องการการแปลงที่มีราคาแพงเพื่อให้ใช้งานได้มากกว่า การเผาไหม้) อย่างไรก็ตาม การเปรียบเทียบของเขาดูเฉพาะความหนาแน่นของกำลังไฟฟ้า โดยไม่คำนึงถึงคุณภาพ Smil วาดภาพอนุกรมวิธานอันมีค่าของการใช้ที่ดินที่เกี่ยวข้องกับพลังงานในสองมิติ ประการแรกคือความพิเศษเฉพาะตัว ตัวอย่างเช่น ที่ตั้งของโรงไฟฟ้าใช้ไม่ได้ในการเกษตร ขวา- 666slotclub
