前沿观察|美国在清洁能源的利用率方面取得进展

国际 2021-12-25 10:25:02
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美国在清洁能源的利用率方面取得进展

【CNBC网近日报道】

斯坦福大学的一位著名教授认为美国有望于2050年实现风能、水和太阳能的100%利用率,从而满足能源总需求。

在分析中,雅各布森及其团队利用电池存储技术来补偿太阳能和风能发电存在的间歇性问题,即无光和无风的情况。

许多人认为,可再生能源发电系统的致命弱点在于稳定性差,可靠性低。停电已经成为一个特别令人担忧的问题,特别是在今年德克萨斯州和2020年夏天加利福尼亚州。

当然,用电规划也是保持电网稳定的关键。“风能和太阳能都是不稳定的,”雅各布森表示。“但事实证明,首先,当大面积利用风能和太阳能时,供应变得相当稳定。这是因为风无处不在,不在这吹就在那吹。所以面积越广阔,能源供应的稳定性越强。”

“电力需求响应机制是保持电网稳定一个非常重要因素,”雅各布森表示。“现在有一些地方已经利用该机制。但是现在美国很多州的很多地方,电价一整天都是不变的……这是一个问题。”

到目前为止,雅各布森及其团队已经为六个州——阿拉斯加、夏威夷、加利福尼亚、德克萨斯、纽约和佛罗里达,以及相邻的48个州——进行了全可再生、四小时电池计划的模拟。

雅各布森及其同事使用三种模型进行计算。

首先,他们使用电子表格模型预测各州各部门到2050年的正常能源需求,然后将该需求量转化为风能、水和太阳能提供的电力。

其次,他们使用天气模型每30秒预测一次每个州的风场和太阳场。该天气预报模型在超级计算机上运行,并用Fortran计算语言编写。

第三种模型是将2050年的能源需求与天气模型相匹配,这种天气模型可以每30秒由风能、水和太阳能提供能源。第三个组件也是用Fortran编写的,但是这个过程的这一部分实际上可以在任何计算机上运行。

对清洁能源持怀疑态度的人十分担心停电问题,要想赢得他们的支持绝非易事,但是雅各布森相信人们会接受自己的构想。

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