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Journal of Renewable Energy最新研究:助力更好地利用可再生能源

已有 759 次阅读 2021-11-22 16:14 |系统分类:论文交流

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在第26届联合国气候变化大会(COP26)上,各国领导人共同承诺进一步增加对可再生能源的投资。然而,若要实现全球可持续发展,我们绝不能止步于此。


COP26旨在进一步推动全球在本世纪中叶前实现净零排放的紧迫目标。虽然此次大会的最大成果之一是世界各国领导人一致承诺增加对可再生能源的投资,但是科学家们仍有一个亟待解决的问题:如何在不破坏环境的前提下利用可再生能源,从而满足我们日益增长的能源需求。



Journal of Renewable Energy发表的一项研究中,作者Hannah Bloomfield等人提出,由于风电和太阳能依赖于天气条件,因此需要建设一种更加可靠和互联的电力系统,以避免能源供应问题和潜在的停电事故。显然,若要实现可持续发展,我们还有很长的路要走。



为减少温室气体排放,全球都在建设风能和太阳能发电厂。国家和国际能源系统的这种结构变化意味着,如今对能源系统造成最大“系统压力”(即能源需求达峰而供应量很小)的天气条件类型已不同于能源系统运营商以往习惯应对的天气条件。

 

举例来说,冬季寒潮来临往往会导致能源需求达到峰值。而寒潮可能对风能发电十分不利,因此,和基于化石燃料的传统能源系统相比,风电对系统所造成的压力要更大。如果系统运营商在此类天气条件期间不实施有效措施来平衡供需,如通过互联电缆在国家间实现能源共享,或者利用化石燃料发电机,则会出现能源供应问题甚至停电。


英国雷丁大学Hannah Bloomfield研究团队对28个欧洲国家39年来的能源需求以及风能和太阳能的发电数据进行了建模。他们不仅确定了哪些天气条件会造成最大的系统压力,还研究了可再生能源利用率的不断提高对系统压力可能会产生哪些影响。


作者分析了整个欧洲的天气条件,发现当俄罗斯和斯堪的纳维亚形成高气压时,能源需求量便会达到峰值。然而,在国家层面,其他事件的影响则更为明显,例如南欧的夏季热浪。中欧国家的需求峰值往往也在同样的天气条件下出现。

 

这说明,通过互联电缆与邻国分享能源并不是一个可行的系统压力管理方法。电力系统运营商应当加强规划和建设更加可靠的电力系统,来更好地应对未来需求达峰的情况。


论文详细信息

Meteorological Drivers of European Power System Stress

作者:H. C. Bloomfield、C. C. Suitters和D. R. Drew

期刊:Journal of Renewable Energy(2020)




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