分析人士一直爭(zhēng)論稱，那些旨在利用風(fēng)能和太陽(yáng)能控制化石能源燃燒的國(guó)家首先需要在間歇光源產(chǎn)生的電能儲(chǔ)存新技術(shù)方面進(jìn)行大規(guī)模投資。畢竟，太陽(yáng)并不總在發(fā)光，風(fēng)并不總是在吹。
但是1月25日發(fā)表的一項(xiàng)研究建議，理論上美國(guó)能夠利用新高壓輸送電路在全國(guó)范圍內(nèi)傳輸可再生能源，這樣基本上可以排除增加新儲(chǔ)能設(shè)施的必要性。研究人員在這篇發(fā)表于《自然—氣候變化》的文章中稱，這種基于現(xiàn)存技術(shù)的全國(guó)高壓輸送電網(wǎng)，到2030年可以讓公共事業(yè)設(shè)備電力方面的二氧化碳排量在上世紀(jì)90年代的水平上減少80%。此次發(fā)現(xiàn)緊隨巴黎氣候協(xié)定之后，當(dāng)時(shí)美國(guó)在會(huì)議上承諾到2025年使該國(guó)二氧化碳排量在2005年基礎(chǔ)上減少28%。美國(guó)碳排量約有40%來(lái)源于電力產(chǎn)業(yè)，美國(guó)國(guó)家環(huán)保局(EPA)近日公布的政策，要求各州減少電力行業(yè)的碳排量。EPA表示，各州可以從一系列策略菜單中進(jìn)行選擇，比如提高可再生能源的使用。但是一些觀察人士尋思，美國(guó)國(guó)家電網(wǎng)是否能夠應(yīng)對(duì)使用新能源帶來(lái)的挑戰(zhàn)。
國(guó)家電網(wǎng)被劃分成了12個(gè)區(qū)域電網(wǎng)或“互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)”，其中包含著更小的分支。因?yàn)楦鱾€(gè)區(qū)域都要經(jīng)歷無(wú)日光及無(wú)風(fēng)期，能源規(guī)劃者和專家一直認(rèn)為，由風(fēng)能或太陽(yáng)能占主導(dǎo)地位的輸電網(wǎng)意味著需要儲(chǔ)存電能供后期使用。其問題是如此大規(guī)模的儲(chǔ)能技術(shù)在商業(yè)上并不現(xiàn)實(shí)。華盛頓特區(qū)國(guó)家海洋和大氣管理局(NOAA)研究員AlexMacDonald對(duì)這一問題了如指掌。
但是他認(rèn)為，研究人員并未探索所有潛在的解決辦法。例如，氣象數(shù)據(jù)表明，美國(guó)一些地方總有風(fēng)在吹，MacDonald說(shuō)。因此，盡管可再生能源產(chǎn)出在區(qū)域?qū)用婵赡艽嬖陂g歇性，但它在國(guó)家層面卻是不間斷的。MacDonald尋思，如果增加高壓，并用直流(HVDC)輸電線(這種輸電線比傳統(tǒng)交流輸電線路能量損失更小)把地區(qū)電網(wǎng)相連后，國(guó)家電網(wǎng)是否會(huì)克服這種間歇性問題，這樣電能可以向需要的地方流動(dòng)。MacDonald和NOAA同事、科羅拉多大學(xué)環(huán)境科學(xué)合作研究所的ChristopherClack以及其他同事希望對(duì)這一想法進(jìn)行驗(yàn)證。他們建立了計(jì)算機(jī)模型，分析了區(qū)域間高壓直流輸電線路加上可再生能源設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的不同配置。
研究模型把美國(guó)分成由15.2萬(wàn)個(gè)地理區(qū)域網(wǎng)格構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，為了讓該程序評(píng)估每個(gè)網(wǎng)格中潛在的太陽(yáng)能和風(fēng)能，研究人員把2006年~2008年收集的太陽(yáng)能和風(fēng)速數(shù)據(jù)輸入到模型之中，然后對(duì)電力價(jià)格和需求進(jìn)行了預(yù)測(cè)，該程序可以計(jì)算在哪里適宜建風(fēng)電場(chǎng)，哪里適宜建太陽(yáng)能電站，從而使可再生能源從一個(gè)地區(qū)向另一個(gè)地區(qū)傳輸。最終，研究人員讓程序找到實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排成本最低的方式，同時(shí)保證實(shí)現(xiàn)未來(lái)能源需求。
