如何应对可再生能源的波动

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如何应对可再生能源的波动

面对全球气候变暖、能源短缺、环境污染等严峻挑战,大力发展以风能、太阳能、水能为代表的可再生能源,推动能源生产从传统能源向可再生能源转型,是我国乃至全球能源与经济实现可持续发展的重大需求。

可再生能源的波动性增加了发电和需求的双重不确定性,如何科学应对,是摆在人们面前的重大难题。目前,大致有两种解决方法。一种方法是,找到一种巧妙的策略,使得人们对能源的需求随着风能和太阳能供应量的增减而增减(即“需求管理”)。另一种更简单的方法是,储存多余的能源,以便在需求高峰期使用,比如,美国特斯拉公司在澳大利亚建造的锂离子超级电池,就是很直观的例子。

作为全球最大的锂离子电池,它能同时为3万户家庭供电,可以应对澳大利亚南部地区的一系列停电事故。但特斯拉的锂离子超级电池不乏局限性。它所容纳的能量能够应对单日内的供需失衡,若要应对一个月或一个季度的能量波动时,其制造成本就过于高昂,这也是实现100%可再生能源发电的最大障碍。因此,可再生能源的储存设备,不仅要能存储数月之久,其成本也要控制在合理范围内。

水力发电

水力发电有着较为可靠的储存技术,而且具有较好的发展前景。水库是储存雨水的巨型设施,当用电需求达到顶峰时,可以通过发电涡轮机释放。一些水电站也可以利用非高峰时段的多余能量将水抽上坡,以备下一次通过动力涡轮机运行。这种抽水蓄能技术占据了全球电能储存的绝大部分份额,而且仍有很大的发展空间。

如今,这项技术在全球各地重新流行起来。过去十年中,我国的储水能力增加了一倍多,并计划再翻一番。技术升级,使得那些缺少充足水资源或地理位置不具优势的地方也能实施,例如,澳大利亚正在评估一个大型沿海工厂,通过将海水提升到邻近高原上的水库(海拔约260米)来储存电力。

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