دانلود ترجمه مقاله محدودیت های توسعه در بخش انرژی های تجدیدپذیر

1. مقدمه 2. روش ها 3. نتایج 4. بحث و بررسی 5. نتیجه گیری

بخوبی درک شده که رشد جمعیت، توسعه ریزسیستم های بیولوژیکی و بهره گیری از منابع در اکولوژی و اقتصاد، غالباً یک توسعه زمانی لجستیک یا سیگموئید (هلالی) را دنبال کرده است. در زمینه استخراج نفت و گاز، چنین توسعه هایی به نظریه اوج نفت هابرت، معروف است. می دانیم که معادله لجستیک، توسعه تاریخی تولید انرژی هسته ای و برقآبی را نیز توصیف می کند. مطالعات قبلی، این فرضیه را مطرح کرده اند که در حال حاضر، پررشدترین فنآوریهای تجدیدپذیر، یعنی انرژی های باد و خورشیدی، تحت محدودیت های مشابهی، توسعه خواهند یافت. در اینجا، شواهدی از این ارائه می دهیم که نصب این فنآوری ها، یک منحنی لجستیک را دنبال می کنند. برعکس آن چیزی که معمولاً درک می شود، نرخ رشد خاص در زمینه استخراج انرژی از توربین های باد و پیل های خورشیدی، در سالهای اخیر کاهش یافته است. در یک سناریوی خوشبینانه، که در آن داده های پیش بینی شده از انجمن های خورشیدی و بادی را چهار سال در آینده پیش بینی کردیم، مدل لجستیک، بیان می کند که ظرفیت نصب شده کلی، در سال 2030، برروی عدد حدود 1.8 TW به اشباع می رسد. این دقیقاً برخلاف تقریباً این عقیده جا افتاده است که این فنآوریهای انرژی، رشد نمایی را خیلی دیر در این قرن، تجربه خواهد کرد. مقدمه: با افزایش نگرانی در مورد گرمایش جهانی بخاطر افزایش غلظت دی اکسید کربن در جو، نیاز به منابع انرژی پایدار و تجدیدپذیر از دیر وقت تشخیص داده شده است. این موضوع خود را در توافق نامه اخیر در کنفرانس تغییر آب و هوایی 2015 سازمان ملل، COP21 در پاریس، نشان داده است و بیان می کند که کاهش تولید گاز گلخانه ای (GHG) به اندازه 40 تا 70 درصد، قبل از سال 2050، لازم است. این یک چالش جهانی بزرگ است، زیرا تقریباً 80% از منابع انرژی کلی امروزی از سوخت های فسیلی می آید که شامل اکثر آلودگی های GHG می باشند [1]. علاوه بر آن، علیرغم افزایش بازده انرژی در تعدادی از کشورها، انتظار می رود استفاده انرژی جهانی بخاطر رشد جمعیت و اقتصاد، افزایش یابد. یک تخمین احتیاطی در مورد مصرف برق در سال 2050، حدود 30 تراوات در مقایسه با حدود 17 تراوات در امروز را نشان می دهد [2].

It has been well documented that population growth, development of biological subsystems and the utilization of resources in ecology and economy frequently follow a logistic or sigmoid time-development. In the context of oil and gas extraction such development is known as Hubbert's peak oil theory. We observe that the logistic equation describes the historic development of nuclear and hydroelectric energy production as well. Previous studies have hypothesized that the present time fastest growing renewable technologies, wind and solar energy, will develop under similar constraints. Here, we provide evidence that the installation of these technologies follow a logistic curve. In contrast to what is commonly perceived, the specific growth rate in energy extraction from wind turbines and photovoltaics have decreased in recent years. In an optimistic scenario, where we have included forecasted data from the solar and wind associations four years into the future, the logistic model implies that the total installed capacity saturates at around 1.8 TW in 2030. This is in sharp contrast to the almost established belief that these energy technologies will experience an exponential growth far into this century. Introduction: With growing concern for global warming following the increased CO2 concentration in the atmosphere, the need for sustainable and renewable energy sources has been recognized for a long time. This is reflected in the recent agreement at the 2015 United Nations Climate Change Conference, COP 21 in Paris, stating that a cut of greenhouse gas emission (GHG) by 40–70% is necessary before 2050. This is a grand global challenge since about 80% of today's total energy supply comes from fossil fuels that involve most of the GHG emissions [1]. Furthermore, despite increased energy efficiency in some countries, the global energy use is expected to increase due to growth in population and economy. A conservative estimate is power consumption in 2050 around 30 TW as compared to about 17 TW today [2].