如果駕車行駛在美國(guó)州際公路上，很可能會(huì)看到道路兩旁運(yùn)營(yíng)的規(guī)模龐大的太陽能發(fā)電場(chǎng)或風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。而建設(shè)可再生能源發(fā)電設(shè)施旨在提供清潔能源，并減少溫室氣體排放。

但有些人可能沒有意識(shí)到，可再生能源有時(shí)可以產(chǎn)生比用戶所需更多的電能，從某種意義上說，將會(huì)浪費(fèi)一部分太陽能或風(fēng)能。這種供過于求的狀況使清潔能源很難取代化石燃料發(fā)電廠。

但密歇根大學(xué)的科學(xué)家們?cè)?月30日出版的《自然通信》雜志上發(fā)表的一篇研究報(bào)告中指出，通過創(chuàng)建復(fù)雜的模型來分析加利福尼亞州和德克薩斯州的電力系統(tǒng)，在適當(dāng)?shù)恼咧С窒拢顿Y電池儲(chǔ)能系統(tǒng)和其他儲(chǔ)能技術(shù)在經(jīng)濟(jì)上是可行的措施。

可再生能源發(fā)電與儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)合部署，可以減少高達(dá)90%溫室氣體的排放，并且在氣候變化更加緊迫的時(shí)候增加太陽能和風(fēng)能的發(fā)電量。

這項(xiàng)研究的參與者之一、密歇根大學(xué)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展學(xué)院的博士后研究員Maryam Arbabzadeh說。“目前的儲(chǔ)能系統(tǒng)部署成本仍然比較高昂，但可以利用一些激勵(lì)措施使其在經(jīng)濟(jì)上具有吸引力，其中之一就是節(jié)省碳稅。”碳稅是指針對(duì)二氧化碳排放所征收的稅。它以環(huán)境保護(hù)為目的，希望通過削減二氧化碳排放來減緩全球變暖。

Arbabzadeh與俄亥俄州立大學(xué)、北卡羅來納州立大學(xué)的專家合作開展了這項(xiàng)研究。密歇根大學(xué)可持續(xù)系統(tǒng)中心主任Gregory Keoleian是Arbabzadeh的顧問，也是這項(xiàng)研究的參與者之一。

密歇根大學(xué)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展和土木與環(huán)境工程教授Keoleian說，“化石燃料發(fā)電設(shè)施的碳排放量占到美國(guó)溫室氣體總排放量的28%，考慮到氣候變化的緊迫性，加速風(fēng)能和太陽能等可再生能源的部署至關(guān)重要。這項(xiàng)研究清楚地表明，儲(chǔ)能技術(shù)在減少化石燃料發(fā)電廠的溫室氣體排放方面發(fā)揮重要作用。”

Arbabzadeh和其他研究人員創(chuàng)建了九種不同儲(chǔ)能技術(shù)的分析模型，并研究了可再生能源減少碳排放對(duì)環(huán)境的影響。他們還模擬了美國(guó)每個(gè)州增加裝機(jī)容量為20GW風(fēng)力發(fā)電和裝機(jī)容量為40GW太陽能發(fā)電，以及減少每噸200美元的碳稅對(duì)美國(guó)經(jīng)濟(jì)的影響。

其研究所得出的結(jié)論令人震驚。例如，加利福尼亞州如果增加60GW可再生能源可以減少該州72%的碳排放量。而在此基礎(chǔ)上部署儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以減少90%的碳排放量。在德克薩斯州，部署儲(chǔ)能系統(tǒng)可以減少57%的碳排放量。

Arbabzadeh表示，如果要實(shí)現(xiàn)這一切，公用事業(yè)公司在投資儲(chǔ)能系統(tǒng)方面需要充分的理由，而可以減少碳稅可能是一個(gè)很好的理由。

研究分析的九種儲(chǔ)能技術(shù)都需要大量的資金投入，并且都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。此外，德克薩斯州和加利福尼亞州的不同類型的發(fā)電組合也增加了研究的復(fù)雜性。這里因?yàn)榈驴怂_斯州主要的電力來自燃煤發(fā)電和天然氣發(fā)電廠。加利福尼亞州采用更多的發(fā)電資源(如核電、地?zé)岚l(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電和水力發(fā)電)，這使其可再生能源的利用率遠(yuǎn)高于德克薩斯州。

此外據(jù)悉，這項(xiàng)研究報(bào)告名為“儲(chǔ)能系統(tǒng)在電力生產(chǎn)脫碳中發(fā)揮的作用”。該項(xiàng)研究得到了美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、道瓊斯可持續(xù)發(fā)展研究員項(xiàng)目和Rackham Predoctora獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目的支持。

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