新電力系統(tǒng)模型打破可再生能源不可靠和昂貴觀點

美國特拉華州大學(xué)和特拉華技術(shù)社區(qū)學(xué)院開發(fā)出新計算機模型，設(shè)計出將風(fēng)力、太陽能和電力存儲技術(shù)相結(jié)合的新電力系統(tǒng)。他們還借助該模型研究發(fā)現(xiàn)，到2030年，可再生能源幾乎完全可為巨大電網(wǎng)供能99.9%，其成本僅相當(dāng)于今天的電力費用。

因此，新電力系統(tǒng)可能會滿足能源需求且符合成本效益。這項研究結(jié)果發(fā)表在最新一期的《電源》期刊在線版上。

研究人員發(fā)現(xiàn)，一個結(jié)合風(fēng)力、太陽能與儲存于蓄電池和燃料電池的電能的良好設(shè)計，完全可以滿足電力需求，同時可保持很低成本。參與研究的美國特拉華州大學(xué)海洋科學(xué)與政策教授威利特·肯普頓說：“研究結(jié)果打破了可再生能源不太可靠和昂貴的傳統(tǒng)觀點。”

研究人員開發(fā)了一個計算機模型，可組合考慮可再生能源和電力存儲機制，一次測試四年多來每小時的天氣數(shù)據(jù)和電力需求。該模型合并的數(shù)據(jù)來自目前全球最大的區(qū)域電網(wǎng)PJM，其負(fù)責(zé)從新澤西到伊利諾伊13個州的電網(wǎng)安全運行及電力市場的服務(wù)，占到全美用電的五分之一。研究人員發(fā)現(xiàn)，利用該模型，能在平均時間產(chǎn)生比所需更多的電力；即使在風(fēng)能低功率時段也可滿足用電的高需求；在以后高需求的情況下，儲存多余電力的成本會更低。

該電力系統(tǒng)未來可能更依賴可再生能源。風(fēng)速和陽光照射都是隨著天氣和季節(jié)變化的，這就要求提高可靠性。在這項研究中，可靠性可通過擴展可再生能源發(fā)電的地理區(qū)域來實現(xiàn)。當(dāng)沒有足夠的可再生能源滿足電力需求，該模型可以先提取存儲的能量。當(dāng)沒有可再生能源發(fā)電或者儲存的動力可用時，就可以使用化石燃料。而當(dāng)有更多的可再生能源產(chǎn)生的能量超出所需要的，該模型首先會把這些能量存儲下來，再用剩余的電力替換家庭取暖和企業(yè)所用的天然氣。