可再生能源的间歇性是一个问题吗?

有不同的处理方法。

苏格兰格文的风力涡轮机
苏格兰格文的风力涡轮机。

劳埃德改变

在最近的一篇文章中,可再生能源的间歇性如何设计?,“我认为,间歇性的问题——即太阳不照射、风不吹的时候——可以通过设计我们的建筑作为热电池来解决或大幅减少这些时期。一位评论者指出断断续续的可能是一个错误的词,而它应该是变量。

间歇性的意思是断断续续的。变量表示输出随时间变化。在电力部门,质量意味着很多东西,你需要更好地定义它。这就是为什么你需要将风能和光伏结合起来,并在更大的区域连接,而不是区域天气模式。”

这一点很重要;风总是在某个地方吹着。许多人声称,如果我们有更多的可再生能源,那么我们就会有更大的可变性问题,但事实上,可能恰恰相反。几年前,美国能源部建筑技术办公室的Robert Fares解释道大数定律在《科学美国人》:

“大数定律是一个概率论定理,它表明,随着过程总数的增加,大量不确定过程的总和结果变得更可预测。大数定律适用于可再生能源,它规定,每台风力涡轮机和连接到电网的太阳能电池板的综合输出远比单个发电机的输出不稳定。”

他引用的研究表明,可再生能源的数量越多,人们对电网的可变性和稳定性的担忧就越少,所需的备份也就越少。

最近Quartz的迈克尔·科伦(Michael Coren)报道了马克·佩雷斯的工作,谁会在发表的论文中注释太阳能的价格已经下降了这么多,以至于人们可以过度建造这个系统来提供足够的能源,即使是在阴天。

能源研究公司Wood Mackenzie的数据显示,在过去10年里,太阳能组件的价格暴跌了90%以上。与此同时,煤炭等传统电厂的建设成本上升了11%。太阳能电池板已经变得如此便宜,以至于电力的真正成本正从太阳能电池板本身转移到钢铁和土地所需的房屋. ...低成本克服了可再生能源的传统弱点:如果太阳能或风能没有出现,供应就会间歇性。他们发现,将一个系统扩大三倍是最理想的。”

考虑到许多电力系统都有其他低碳能源,如核能或水力发电,以提供恒定的电力,也许变化不是一个大问题。

在阅读了我之前引用Tresidder的文章后,他在推特上回应说,冬天需要长期存储。他继续说:

“例如,目前我们正处于英国漫长、寒冷、低风的天气时期。在未来,随着大量电动汽车和大量热泵的出现,即使有更好的建筑、需求响应和行为改变,电力需求也会很高。我们把这些都做了,但是还要推H2。就我所知,这似乎是实现高水平可再生能源的关键。”

也许。氢专家Michael Liebreich回应了Tresidder的推文,他同意我们也需要氢备份,但这看起来确实需要大量的投资;所有这些电解槽和储罐,新的分销网络和盐洞要处理0.2%的时间。如果这些退休人员有合适的家庭,他们取暖所需的电力可能很小,他们可以从法国或其他有风的地方借一杯电。

也许我应该听听Tresidder和Leibreich这样的专家的意见;也许自从15年前我开始厌恶氢经济以来,情况已经发生了变化。当时,它是由核工业推动的一种方式,以证明大规模建设核电站的合理性,这些核电站将生产足够的电解氢,为氢燃料电池汽车和公共汽车提供动力。随着福岛核事故的发生,这个梦想破灭了,但现在,氢的梦想被石油和天然气行业所推动,这些行业从化石燃料中提炼出具有碳捕获、利用和储存功能的“蓝色”氢。

但我是学建筑的,不是工程师。我仍然相信,答案是通过被动式住宅的能效标准来减少需求,更多的多户住宅,更少的外墙,在可步行的社区和更少的汽车。从等式的需求方入手,而不是供应方。以防万一,建设一个更好、更大的国际电网;风总是在某个地方吹着。