中國儲能網(wǎng)訊：新研究指出，新型電網(wǎng)無需蓄能裝置的幫助就可以容納間歇性的可再生能源有，從而有助于大幅度削減二氧化碳排放。
現(xiàn)有電網(wǎng)無法利用太陽能和風能，如何將現(xiàn)有電網(wǎng)轉換成可利用可再生能源的電網(wǎng)是一大難題。（圖片來源：iStock.com）
美國國家海洋和大氣局(NOAA)的一項發(fā)表于《自然 氣候變化》（Nature Climate Change）的研究總結道，如果美國像發(fā)展州際公路系統(tǒng)那樣努力發(fā)展太陽能和風能技術的話，未來15年因發(fā)電產生的二氧化碳排放將會削減78%。這個研究指出，大幅削減發(fā)電廠排放物的關鍵在于建造橫貫大陸并連接風電廠和太陽能發(fā)電廠的輸電線路。
這項研究的第一作者Alexander MacDonald說，天氣變化的規(guī)模很大，因此，如果要建立一個利用太陽能和風能的系統(tǒng)，必須要有足夠的規(guī)模。要建成這樣的一個系統(tǒng)，可能就像是建設一個全新的州際公路系統(tǒng)一樣——不過由于氣候變化，風險會更大。他還解釋說：“這項研究表明，現(xiàn)在就是減少排放的好機會。有人認為風能和太陽能不僅斷斷續(xù)續(xù)，還費用高昂，還有人覺得我們應該等待突破性進展的出現(xiàn)，但這項研究結果否定了這些觀點。”
發(fā)電是全球二氧化碳排放的最大來源，發(fā)電廠排放物占美國溫室氣體總量的31%。奧巴馬當局有關清潔能源計劃的氣候目標是在2030年前，將發(fā)電廠排放物削減32%，減少到2005年的水平。
現(xiàn)有電網(wǎng)并非為利用太陽能和風能而設計，如何將現(xiàn)有電網(wǎng)轉換成可利用可再生能源的電網(wǎng)是一大難題。對于可再生能源存在間歇性的問題，使用電池將會是一個不錯的解決方案。電池可以在太陽能和風能可利用的時候儲存能量，并在其他時刻向電網(wǎng)釋放能量。
但NOAA的研究指明，要充分利用風能和太陽能并不是必須利用電池，關鍵是合理利用這些能源。
研究團隊用一個復雜的計算機模型模擬了利用可再生能源的理想系統(tǒng)，最終做出了一個全新的橫貫大陸的高壓輸電網(wǎng)絡系統(tǒng)：風能和太陽能發(fā)電廠將會遍布美國各地，而現(xiàn)有的核能、水力和天然氣發(fā)電廠作為補充。每座發(fā)電場都會向這種新型直流電網(wǎng)輸送能量，好讓能量在各個區(qū)域間流動。他們的研究還指出：“太陽能和風能發(fā)電將會隨著這種系統(tǒng)的擴大而增加。而由于系統(tǒng)能夠利用更遙遠、豐富的資源，發(fā)電費用將會減少。”
到2030年，如果那時可再生能源的費用少于天然氣發(fā)電費用，新系統(tǒng)每度電的成本是10美分，可減少78%的二氧化碳排放，比1990年的排放量還低。如果比天然氣成本高，二氧化碳排放量只能削減33%，而每度電8.6美分。（在2012年，每度電成本為9.4美分。）
在另一篇獨立的論文中，斯坦福大學的土木工程教授Mark Z. Jacobson認為，其他研究在考慮能源限制的同時也都考慮了電能的存儲，而NOAA的這項研究大膽地指出，現(xiàn)有的可再生能源技術和新輸電線路的結合幾乎就能將火力發(fā)電和它的排放物淘汰，美國的氣候目標便觸手可及。
德拉華大學無碳一體化電力研究中心（the center for Carbon-Free Power Integration）的主任Jeremy Firestone說，美國要減少二氧化碳排放很容易，政府對輸電系統(tǒng)的投資也會使碳排放大量減少，可以不用給碳排放定價。他還認為，這個系統(tǒng)無法在2030年之前建成，因為各個州可能會反對一個對設施建立位置和方式有著過大控制力的可再生能源傳輸系統(tǒng)。（撰文： Bobby Magill 翻譯：吳蘇栗 審校：檀澤浩）
