長按識別二維碼，報名 2018 年十大突破性技術中國區(qū)線下解讀會

在美國,，越來越多的城市和州已經(jīng)提議：在未來的幾十年內(nèi),，所有的電能都要來自太陽能和風能這樣的可再生能源，有些地區(qū)甚至已經(jīng)通過了相關法律,。這聽上去可能是個利國利民的好主意,，但是有越來越多證據(jù)表明結果并非如此。

完全使用可再生能源而摒棄其它一些不會產(chǎn)生溫室氣體的發(fā)電技術（例如核電和采用了碳捕集技術的火電廠）不僅會導致資源的浪費,，也增加了很多不必要的麻煩,。

最近一份發(fā)表在《能源和環(huán)境科學》（Energy & Environmental Science）上的研究表明，太陽能和風能確實可以穩(wěn)定地為全美提供每年所需電力的 80%,。不過這是在投資建設了大量的儲能和輸電線路等設施的基礎上,，不然大規(guī)模的斷電事故就會時有發(fā)生。若要繼續(xù)擴大規(guī)模使其供電能力充分滿足全美需求,，我們將需要再建造一大堆風能和太陽能發(fā)電廠或者在目前的成本下耗費巨資擴容已有的儲能設施（也有可能兩者都需要）,。

使用可再生能源的根本問題在于陽光和風并不是一直都有。該研究分析了 36 年來每小時的氣象數(shù)據(jù),，發(fā)現(xiàn)即使是在全美范圍內(nèi),，可再生能源發(fā)電也不能完全滿足用電需求。

若要獨立的依靠這些間歇性能源,，我們需要建造更多的風能和太陽能發(fā)電廠,，在陽光充足和風勢強勁的時期生產(chǎn)過剩的能源；我們也需要建造巨大的儲能系統(tǒng),，將電能儲存起來供日后使用,。此外，我們可能還要修建長距離的輸電線路,，它們能將電能輸送到全國各地有需求的地方去,。

基于電池的儲能系統(tǒng)造價極貴，而抽水蓄能又受限于地理條件（它需要一組不同高度的蓄水池）,。長距離輸電線路造價也很貴,，并且它完成審批和建設的總時間長達數(shù)十年,。

風能和太陽能要想滿足全美 80% 的用電需求，我們就修建需要一條縱橫美國的高速輸電系統(tǒng),，或者一個能供電 12 小時的儲能系統(tǒng),。如果采用電池儲能的方式，這種規(guī)模的儲能系統(tǒng)將花費 25 萬多億美元,。

該研究表明,，為了以 99.97% 的可靠性滿足全美每年的用電量，電力部門必須建造一個能供電 12 小時的儲能系統(tǒng),，同時至少將現(xiàn)有的可再生能源發(fā)電量擴大兩倍,。或者電力部門可以只少量增加風能和太陽能發(fā)電量,，但是要配置能供電 1 個多月的儲能系統(tǒng),。

除了可再生能源外還有其它一些清潔能源，例如核電或者采用了碳捕集技術的天然氣發(fā)電,。它們的優(yōu)勢是可以提供持續(xù)穩(wěn)定的電能,，或者至少能及時提升和降低供電量以應對用電需求的波動。

“決策者們在做決策前,，,，最好先考慮一下這份研究中的數(shù)據(jù)以及這種數(shù)據(jù)分析所得出的利弊，再決定是否要完全使用電能或者風能發(fā)電,?！?/span>加州理工學院的一名化學家、該研究的作者之一 Nathan Lewis 說道,。

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參考：https://www./s/610366/relying-on-renewables-alone-would-significantly-raise-the-cost-of-overhauling-the-energy/