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太阳能等可再生能源存在诸多局限

   发布日期:2013-04-08     来源:solarF阳光网    浏览:1307    
       我们正在输掉与全球变暖的对抗。去年全球煤炭产量的增长速度是太阳能和风电的8倍之多。2011年,中国新增火力发电厂的数量比德克萨斯州和俄亥俄州正在运营的还要多,虽然它的风电装机容量领先世界其他国家。同时,美国也只是从煤炭转向天然气,实现二氧化碳排放量的小幅削减,但天然气仍是一种富碳燃料。

 

尽管呈现出以上这些趋势,但传统观点认为,一个“清洁能源的未来”不仅有可能,而且已经若隐若现。通过能源效率和可再生能源技术的组合,我们可以“解决”气候变化问题。

最近,“我们已经得到了我们需要的所有可再生能源。”这一论断得到了美国国家可再生能源实验室(NREL)的支持。该机构在一份研究中得出结论:“利用今天已商业化的可再生能源技术,加之更为灵活的电力系统,到2050年,在满足每个地区电力需求的同时,足够供应美国80%的总发电量。“绿色能源积极倡导者、物理学家艾默里·洛文斯就赞扬了这一研究。洛文斯说,这份研究报告向我们展示了“如何通过太阳能和风能等成熟、可靠、竞争力日益增强的可再生能源来生产美国80%至90%的电力。”

然而,仔细往下阅读,你会发现这份研究不仅没有支持这些乐观的主张,而且还揭示了在创新领域需要更多样化的技术战略和积极的投资。

首先,该研究并没发现(甚至从理论上也没得出结论)到2050年风能和太阳能发电能为美国提供80%到90%的电力需求。在最好的情况下,风能和太阳能发电所占比例也达不到50%。剩余的可再生能源发电将来自新增水电装机和生物质发电,前者相当于增加50座胡佛水坝规模的水电站,而后者相当于美国整个核舰队的装机量。

即使太阳能和风能能够为美国提供50%的电力供应,但是当没有光照和无风的时候,大约100GW到150GW的蓄能(相当于美国一般的火力装机)需要提供电力。虽然抽水蓄能技术在一些地方已经得到了应用,但是其他的技术选择,如大容量电池和压缩空气,需要更多的创新,以降低成本,实现商业规模效益。

事实上,该研究做的储存预估可能有些低,因为它假设的在用电高峰期当风电和太阳能发电不可用时而脱机的住宅和企业数量仅相当于1.5个纽约州。该研究还假定,由于能源效率的提升,未来40年美国电力消费没有增长。加州的能源效率处于世界领先地位,但是过去20年其用电需求还是增长了25%。

此外,为了实现美国电力供应50%来自太阳能和风能的目标,该研究报告认为美国电力传输系统增加一倍是根本行不通的。几乎每英里的新增输电线路都被它们经过的当地激烈争夺。对于如果上面的假设不能实现,电力可靠性和消费者成本会发生什么,该报告只字未提。

简而言之:这绝非一个切合实际的计划,NREL的研究结论或许只能发生在完美世界里。即使该研究报告的作者都承认,他们的分析显示“未来实现高度可再生能源发电是可能的,但是需要电力系统发生转变,这涉及到电网的方方面面。”

当然,更高的效率和越来越多的风能和太阳能发电装机将成为应对全球变暖的手段。但是,将我们所有的希望都押在当今的可再生能源技术是不明智的。一个更明智的做法是,通过创新改善零碳技术性能,降低成本。这些创新包括效率更高、价格更便宜的风电和太阳能电力以及能量存储。

化石燃料提供了地球87%的能源,并且也不会很快消失,我们必须保持一个现实的态度。美国需要推广商业上已然成熟的碳捕获和储存技术,降低其成本。开发安全系数更高、废物产出更少的新一代核技术将不失为一个明智之举。

NREL研究真正的可取之处是,为了大幅降低减排成本,需要进行更多的创新尝试。然而,几乎所有的政策和资金都投入到当前的技术中。美国能源创新投资额不足联邦国防研究与示范开支的5%。这必须改变。如果要电网产生更少的碳,我们需要更好的、更便宜的选择。

 
 
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