來自加州大學(xué)歐文分校、加州理工學(xué)院和卡內(nèi)基科學(xué)研究所的聯(lián)合科研小組,分析了從1980年到2015年這36年來,美國每個(gè)小時(shí)的天氣數(shù)據(jù),以了解僅依靠太陽能和風(fēng)能發(fā)電的障礙。
“如果我們想要一個(gè)基于這些資源的可靠電力系統(tǒng),就要考慮如何應(yīng)對其日常和季節(jié)變化。”加州大學(xué)歐文分校地球系統(tǒng)科學(xué)副教授史蒂文˙戴維斯說。
他解釋說,小組研究了太陽能和風(fēng)能在時(shí)間和空間上的變化,并與美國電力需求進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示,通過建設(shè)大陸傳輸網(wǎng)絡(luò)或可儲存12小時(shí)國家電力需求的設(shè)施,就能可靠地獲得全部所需電力的約80%。
研究人員表示,這種傳輸或存儲能力的擴(kuò)展,意味著非常重大的投資。他們估計(jì),新輸電線路成本可能高達(dá)數(shù)千億美元。不過,當(dāng)今最便宜的電池存儲電力的費(fèi)用更高,可能超過一萬億美元。其他形式的能源并沒有這么大的潛能,比如,美國東部雖然水資源豐富,但海拔不高,需要借助勢能的水利發(fā)電潛力有限。
目前,以化石燃料為基礎(chǔ)的電力生產(chǎn)占美國二氧化碳排放量大約38%,而二氧化碳污染是全球氣候變暖的主要原因?;诖隧?xiàng)研究,戴維斯對未來使用風(fēng)能和太陽能的前景感到鼓舞。因?yàn)榫驮?年前,還有很多人懷疑,僅靠這些資源可能只能滿足全部電力需求的20%—30%。
但要指出的是,還需克服季節(jié)和天氣變化帶來的能量儲備難題,才能達(dá)到理想的80%電力標(biāo)準(zhǔn)。“我們的工作表明,仍需要一些低碳排放的發(fā)電方法,比如核電等,來滿足缺口,直到最終的電力存儲和傳輸能力達(dá)到理想工作水平。”