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再生能源为美国减少碳排放提供了快速解决

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美国在15年内全面使用可再生能源,如风能和太阳能,并将温室气体的发电量减少80%,低于1990年的水平。
  
  美国可以利用目前可用的技术来实现这一目标,并且通过引入国家电网系统,通过高压直流(HVDC)连接,在需要的时候可以将电力无损地输送到最需要的地方。
  
  加利福尼亚高速公路边上的风电场
  
  想改善太阳能和风力?把他们组合在一起
  
  这个乌托邦式的想法至少两次被特拉华州和加利福尼亚州斯坦福大学的研究人员提起,这个建议直接来自美国政府机构,即美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的前任研究主管,杰出的气象学家亚历山大•麦克唐纳博士,直到最近他还是科罗拉多州博尔德地球系统研究实验室的负责人。
  
  供应和需求
  
  他和科罗拉多大学的同事们在“自然气候变化”调查报告中指出,与其考虑化石燃料提供电能,还不如考虑通过风能和太阳能来储存电能的方法,他们重新审视了供求关系这简单的问题,美国往往是南方晴朗温暖,北方有风,但在任何一个地方都不可靠。他们的理由是,储存技术只能增加可再生能源的成本,并增加减少碳排放的问题。
  
  所以他们把美国的天气以13平方公里一小时的时间尺度进行模拟,以确定成本和需求以及二氧化碳的排放情况,以及可再生能源如何轻松满足需求。
  
  他们推断,尽管风力涡轮机很容易受到平静时期的影响,太阳能在多雨的天气和夜晚不能发电,但总有一部分地区可以通过可再生能源发电。
  
  然后,他们考虑到未来的成本,风能和太阳能的成本一直在稳步下降,并随时按比例增加可再生能源,以配合美国的风能和太阳能的应用。
  
  麦克唐纳德博士说:“我们的研究表明,一个可靠、低碳、发电和传输系统的转变可以用商业技术实现,并且在15年内完成。”
  
  出于比较目的,该模型包含化石燃料来源以及可再生能源。它表明,低成本和低排放这两方面不是相互排斥的。美国可以同时拥有。
  
  科罗拉多州博尔德大学环境科学研究合作研究所的物理学家兼数学家克里斯托弗•克拉克(Christopher Clack)说:“这个模型不断地寻求成本最低的能源,无论适用什么约束条件。它总是在电网上产生比现在更多的可再生能源。”
  
  即使在可再生能源成本高于专家预测的情况下,该模型也产生了一个系统,到2030年,二氧化碳排放量比1990年的水平减少33%,其每千瓦时(kWh)的电力成本将为8.6美分。相比之下,2012年电费为每千瓦时为9.4美分。
  
  低成本的电力来源
  
  该模型在不依赖任何新的电存储系统的情况下取得了成果。美国国家电网确实需要核能、水电和天然气的增加,但真正的创新将是利用高效的新输电系统将大量低成本可再生能源与高能源需求中心联系起来。
  
  高压直流输电似乎是降低成本的关键,而麦克唐纳博士则将这种输电线路与50年前改变了美国经济的跨越美国的州际公路进行了类比。
  
  他说:“有了电力州际高速公路,可再生能源可以在美国任何地方交付,而其碳排放量则直线下降。通过高压直流输电网络将建立一个全国电力市场,其中包括低碳源在内的所有类型的电力都是以成本为基础进行竞争的。

 


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