德國聯(lián)邦環(huán)境部資助的一個研究項目表明,如果將可再生能源發(fā)電設施與蓄電系統(tǒng)和備用電廠等聯(lián)網(wǎng),便可以在未來保障德國的電能供應。當然,這樣做要花費多少成本,則另當別論。
一個國家能不能完全僅靠可再生能源發(fā)電來滿足其全部用電需求,同時還能保持電網(wǎng)穩(wěn)定?來自弗勞恩霍夫研究所的研究人員(右圖)認為這不無可能。
對德國的電力用戶而言,2050年2月1日是個好日子。這一天,北部海岸刮起大風,風勢強勁,海上風電場和安裝在陸地上的風電機組,都卯足了勁,轉個不停。同時,這一天,還陽光燦爛,主要分布在南部地區(qū)的光伏發(fā)電模塊,也在全力工作。在一間中央控制室的顯示屏上,工程師可以從一張圖表上看到,這一天的平均可再生能源發(fā)電量為8000萬千瓦,正午時份的*高發(fā)電量,則高達1.2億千瓦。
在這樣的場景中,僅靠利用風力和陽光等可再生能源生產(chǎn)的電能,便足以滿足整個德國的工業(yè)、貿(mào)易、商業(yè)和居家等用電需求。在德國,用電量*大的是柏林、漢堡和魯爾地區(qū)的幾座城市。不過,歸功于新的輸電線路,像這樣的人口密集地區(qū),也并未遇到任何麻煩。
如果有時候風力不夠強勁,或者太陽躲在云層之后,那么,采用甲烷和沼氣系統(tǒng)來發(fā)電的備用電廠,也將出現(xiàn)在這幅場景中——不過今天不需要它們出場??刂剖依锏墓ぷ魅藛T認為,這是利用過剩電能為遍布全國的蓄電系統(tǒng)充電,以及利用“電轉氣”系統(tǒng)生產(chǎn)可輸送至天然氣管網(wǎng)或重新變?yōu)殡娔艿募淄闅怏w的理想日子。
一個幾乎完全基于可再生能源的基礎設施,能不能像如今的礦物燃料電廠那樣,不論用電需求是增加還是減少,都能始終確保電網(wǎng)的穩(wěn)定性和可靠性呢?換句話說,技術解決方案,能不能擔起抵消風力發(fā)電和太陽能發(fā)電與生俱來的波動性的重任?