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使用可再生能源:我們對未來的確定性如何?

研究人員表示,各種模型預測了2050年可再生能源的作用,但有些可能過于樂觀,應謹慎使用。

可再生能源供應的英國能源比例每年都在增加; 在2017年,風能,太陽能,生物質能和水力發電產生的能量與1958年為整個英國供電所需的能量相同。

使用可再生能源:我們對未來的確定性如何?

但是,到2050年,這一比例將增加多少是一個備受爭議的領域。現在,倫敦帝國理工學院的研究人員在將未來的能源決策基于過度樂觀的模型時提出了謹慎的態度,這些模型預測到本世紀中葉整個系統可以運行在可再生能源上。

數學模型用于提供未來的估算,考慮到新技術的開發和采用等因素,以預測2050年某些能源需求能夠滿足多少能源需求。

然后,可以使用這些模型來生成應確保滿足這些目標的“路徑” - 例如通過識別支持某些類型技術的策略。

然而,這些模型僅與它們所依據的數據和基礎物理學一樣好,有些可能并不總是反映“現實世界”的挑戰。例如,某些型號不考慮電力傳輸,能量存儲或系統可操作性要求。

現在,在今天發表在Joule雜志上的一篇論文中,帝國研究人員已經證明,到2050年預測整個系統能夠以接近100%的可再生能源運行的研究可能存在缺陷,因為它們沒有充分考慮供應的可靠性。

利用英國的數據,該團隊在2050年前僅使用風能,水能和太陽能(WWS)功率測試了100%發電模型。他們發現缺乏堅固且可調度的“備用”能源系統 - 如核能或配備碳捕集系統的發電廠 - 意味著電源經常會失效,系統將被視為無法運行。

該團隊發現,即使他們增加了少量備用核能和生物質能源,創造了77%的WWS系統,英國每年約9%的需求仍未得到滿足,導致大量停電和經濟損失。

來自帝國環境政策中心的第一作者克拉拉赫伯格說:“忽視可操作性問題的數學模型會誤導決策者和公眾,可能會推遲實際向低碳經濟轉型。研究提出'最佳'途徑如果決策者要做出真正明智的決定,可再生能源必須提前考慮其局限性。“

共同作者,來自帝國環境政策中心的Niall Mac Dowell博士說:“如果要實現2015年巴黎協定的雄心,快速過渡到脫碳能源系統至關重要。

“然而,重點應放在最大化脫碳率,而不是特定技術的部署,或專注于可再生能源。核能,可持續生物能源,低碳氫,碳捕獲和儲存是一個重要因素。能夠以經濟可行和可靠的方式提供低碳未來的技術組合。

“最后,這些系統轉型必須具有社會可行性。如果特定情景依賴于假設和潛在的社會挑戰性適應措施的組合,除了顛覆性的技術突破,這開始感覺像是一廂情愿的想法。”

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