鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:447次 | 2023年07月11日
MIT最新研究表明 擴(kuò)大太陽能等新興發(fā)電技術(shù)可大幅降低實(shí)現(xiàn)零碳電網(wǎng)成本
過去十年的一項(xiàng)又一項(xiàng)研究得出結(jié)論,擴(kuò)大美國(guó)輸電網(wǎng)將對(duì)該國(guó)電力系統(tǒng)的脫碳起到關(guān)鍵作用。
但是麻省理工學(xué)院的一項(xiàng)最新研究表明,在美國(guó)范圍內(nèi)大規(guī)模擴(kuò)建輸電系統(tǒng),也可以大幅降低實(shí)現(xiàn)零碳電網(wǎng)的成本,而風(fēng)能、太陽能和電池技術(shù)在今天是非常劃算的。
美國(guó)在政治上是否有可能滿足這項(xiàng)研究的假設(shè),即將其輸電網(wǎng)絡(luò)容量翻一番,并建立新的區(qū)域間和跨國(guó)聯(lián)系,將清潔能源從最有效的發(fā)電地轉(zhuǎn)移到需要的地方,這仍然是一個(gè)懸而未決的問題。
但據(jù)麻省理工學(xué)院研究人員帕特里克·布朗(PatrickBrown)稱,這樣做的成本將大大低于迫使沒有輸電線路的地區(qū)過度建設(shè)可再生能源和能源儲(chǔ)存,以達(dá)到同樣的脫碳目標(biāo)。
布朗說:“這影響巨大?!俺杀鞠鄬?duì)較小,而且?guī)砹司薮蟮男б??!?/p>
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
這主要有兩個(gè)原因。首先,全國(guó)范圍內(nèi)的電力傳輸允許不同地區(qū)間的電力共享,這些地區(qū)面臨著不同的天氣系統(tǒng),這些天氣系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電和太陽能發(fā)電的變化。他說,這種地理多樣性降低了可再生能源無法滿足需求的可能性,從而減少了填補(bǔ)這些缺口所需的能源儲(chǔ)存量和持續(xù)時(shí)間。
布朗說,第二,它允許風(fēng)能和太陽能開發(fā)集中在全國(guó)陽光最充足、風(fēng)力最大的地區(qū),以便通過減少發(fā)電裝機(jī)容量來提供更多清潔能源,同時(shí)要求減少發(fā)電量。
他補(bǔ)充說,所有這些好處都可以通過太陽能、風(fēng)能、現(xiàn)有水電和鋰離子電池技術(shù)以2030年的預(yù)計(jì)價(jià)格獲得。這意味著,建設(shè)輸電系統(tǒng)可以避免對(duì)長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)能、新的核電技術(shù)或天然氣發(fā)電廠的綠色氫氣和其他碳中性替代燃料的需要——這些技術(shù)選擇通常被視為達(dá)到100%無碳電力所必需的,但未經(jīng)測(cè)試,也可能不需要在未來幾十年內(nèi)達(dá)到成本效益。
他在接受采訪時(shí)說:“我們不希望整個(gè)脫碳計(jì)劃都依賴于這樣的東西。重要的是考慮我們現(xiàn)在可以大規(guī)模部署的技術(shù)的應(yīng)急方案?!?/p>
將傳輸?shù)睦碚摵锰庌D(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)世界
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
布拉特爾集團(tuán)能源和經(jīng)濟(jì)咨詢公司(TheBrattleGroup)的負(fù)責(zé)人約翰內(nèi)斯?普費(fèi)芬伯格(JohannesPfeifenberger)是麻省理工學(xué)院(MIT)的一名訪問學(xué)者,他就這項(xiàng)研究提供咨詢意見。他說,這項(xiàng)研究增加了越來越多的研究,表明在綠化美國(guó)電網(wǎng)方面,輸電的價(jià)值。
他在一次采訪中說:“過去10年來,有十幾項(xiàng),也許是二十多項(xiàng)研究表明,如果以提高可再生能源發(fā)電的份額為目標(biāo),那么一個(gè)更強(qiáng)大的區(qū)域和區(qū)域間輸電網(wǎng)是最具成本效益的解決方案。”。帕特里克的研究表明,即使現(xiàn)在有了低成本的儲(chǔ)存和可再生資源,在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)施清潔能源政策,而不是一個(gè)州一個(gè)州或一個(gè)地區(qū)一個(gè)地區(qū)地實(shí)施,在降低供電總成本的能力上也是相當(dāng)有說服力的。
同樣,加州大學(xué)伯克利分校和GridLab于2020年6月發(fā)布的一項(xiàng)研究表明,到2035年實(shí)現(xiàn)90%的清潔能源電網(wǎng),可使批發(fā)電力成本比今天降低13%,這得益于約1000億美元的輸電擴(kuò)建投資。
普林斯頓大學(xué)(PrincetonUniversity)上個(gè)月發(fā)布的另一項(xiàng)研究顯示,到本世紀(jì)中葉,美國(guó)將實(shí)現(xiàn)2.5萬億美元的零碳經(jīng)濟(jì)。該研究表明,到2030年,美國(guó)的高壓電網(wǎng)規(guī)模將增加60%,到2050年,將達(dá)到目前規(guī)模的三倍。
伍德麥肯齊(WoodMackenzie)上個(gè)月的一份分析報(bào)告顯示,到2030年實(shí)現(xiàn)37%無碳電網(wǎng)的最大驅(qū)動(dòng)力可能來自大約700億美元的輸電投資——在用清潔能源和電池取代化石燃料發(fā)電廠所需的6900億美元總投資中,這一比例相對(duì)較小。
對(duì)于這些研究來說,最大的問題是如何將他們的發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為擴(kuò)大美國(guó)輸電網(wǎng)的行動(dòng)。在本十年前五年進(jìn)行了一些重大擴(kuò)建之后,近年來,輸電發(fā)展明顯放緩,這是由于在多個(gè)管轄區(qū)建設(shè)大規(guī)模資本項(xiàng)目的復(fù)雜性所造成的,每個(gè)項(xiàng)目都有能力通過法律或監(jiān)管挑戰(zhàn)阻止長(zhǎng)達(dá)十年的發(fā)展進(jìn)程。
據(jù)行業(yè)組織和監(jiān)管機(jī)構(gòu)稱,即將上任的拜登哈里斯(BidenHarris)政府到2035年實(shí)現(xiàn)美國(guó)電力行業(yè)脫碳的目標(biāo),幾乎肯定需要對(duì)輸電規(guī)劃、選址和成本分配政策進(jìn)行重大改革才能實(shí)現(xiàn)。
這些觀察家一致認(rèn)為,聯(lián)邦能源管理委員會(huì)和能源部將在建立協(xié)調(diào)的規(guī)劃制度方面發(fā)揮關(guān)鍵作用,這些制度可以從目前主要著眼于緩解現(xiàn)有擁堵的模式轉(zhuǎn)向考慮未來清潔能源增長(zhǎng)需求的新方法。
布朗說:“因?yàn)閭鬏斢泻荛L(zhǎng)的前置時(shí)間,現(xiàn)在就開始考慮這些事情很重要?!?/p>