分析人士一直爭論稱，那些旨在利用風(fēng)能和太陽能控制化石能源燃燒的國家首先需要在間歇光源產(chǎn)生的電能儲存新技術(shù)方面進行大規(guī)模投資。畢竟，太陽并不總在發(fā)光，風(fēng)并不總是在吹。
但是1月25日發(fā)表的一項研究建議，理論上美國能夠利用新高壓輸送電路在全國范圍內(nèi)傳輸可再生能源，這樣基本上可以排除增加新儲能設(shè)施的必要性。研究人員在這篇發(fā)表于《自然—氣候變化》的文章中稱，這種基于現(xiàn)存技術(shù)的全國高壓輸送電網(wǎng)，到2030年可以讓公共事業(yè)設(shè)備電力方面的二氧化碳排量在上世紀90年代的水平上減少80%。此次發(fā)現(xiàn)緊隨巴黎氣候協(xié)定之后，當(dāng)時美國在會議上承諾到2025年使該國二氧化碳排量在2005年基礎(chǔ)上減少28%。美國碳排量約有40%來源于電力產(chǎn)業(yè)，美國國家環(huán)保局(EPA)近日公布的政策，要求各州減少電力行業(yè)的碳排量。EPA表示，各州可以從一系列策略菜單中進行選擇，比如提高可再生能源的使用。但是一些觀察人士尋思，美國國家電網(wǎng)是否能夠應(yīng)對使用新能源帶來的挑戰(zhàn)。
國家電網(wǎng)被劃分成了12個區(qū)域電網(wǎng)或“互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)”，其中包含著更小的分支。因為各個區(qū)域都要經(jīng)歷無日光及無風(fēng)期，能源規(guī)劃者和專家一直認為，由風(fēng)能或太陽能占主導(dǎo)地位的輸電網(wǎng)意味著需要儲存電能供后期使用。其問題是如此大規(guī)模的儲能技術(shù)在商業(yè)上并不現(xiàn)實。華盛頓特區(qū)國家海洋和大氣管理局(NOAA)研究員AlexMacDonald對這一問題了如指掌。
但是他認為，研究人員并未探索所有潛在的解決辦法。例如，氣象數(shù)據(jù)表明，美國一些地方總有風(fēng)在吹，MacDonald說。因此，盡管可再生能源產(chǎn)出在區(qū)域?qū)用婵赡艽嬖陂g歇性，但它在國家層面卻是不間斷的。MacDonald尋思，如果增加高壓，并用直流(HVDC)輸電線(這種輸電線比傳統(tǒng)交流輸電線路能量損失更小)把地區(qū)電網(wǎng)相連后，國家電網(wǎng)是否會克服這種間歇性問題，這樣電能可以向需要的地方流動。MacDonald和NOAA同事、科羅拉多大學(xué)環(huán)境科學(xué)合作研究所的ChristopherClack以及其他同事希望對這一想法進行驗證。他們建立了計算機模型，分析了區(qū)域間高壓直流輸電線路加上可再生能源設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的不同配置。
研究模型把美國分成由15.2萬個地理區(qū)域網(wǎng)格構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，為了讓該程序評估每個網(wǎng)格中潛在的太陽能和風(fēng)能，研究人員把2006年~2008年收集的太陽能和風(fēng)速數(shù)據(jù)輸入到模型之中，然后對電力價格和需求進行了預(yù)測，該程序可以計算在哪里適宜建風(fēng)電場，哪里適宜建太陽能電站，從而使可再生能源從一個地區(qū)向另一個地區(qū)傳輸。最終，研究人員讓程序找到實現(xiàn)二氧化碳減排成本最低的方式，同時保證實現(xiàn)未來能源需求。
