100%的可再生能源?没问题

来源: iGreen  时间: 2018.12.07  打印本页  分享:
澳大利亚学者Mark Diesendorf和Ben Elliston对澳大利亚学者Brook和Bradshaw以及Heard 等人的观点提出质疑,他们批评研究表明有可能提供100%的全球电力(可再生电力或“RElec”)甚至所有全球能源需求来自可再生能源。
2018年11月21日Dave Elliott

 

(礼貌:Shutterstock / FotoIdee)

    澳大利亚学者Mark Diesendorf和Ben Elliston对澳大利亚学者Brook和Bradshaw以及Heard 等人的观点提出质疑,他们批评研究表明有可能提供100%的全球电力(可再生电力或“RElec”)甚至所有全球能源需求来自可再生能源。相反,正如我在上一篇文章中指出的那样,Diesendorf和Elliston提出了另一种观点的强有力的理由--100%是可能的。

    这是一个很难打的东西,Diesendorf和埃利斯顿也在培训师处对过时数据进行了侧滑,并对斯米尔的观点提出质疑,认为过渡将是一个缓慢的过程。他们指出大规模生产低成本可再生系统的可能性,这些系统与以前相比非常不同且安装速度更快他们补充说:“当地RE(可再生能源)资源不足的地区将来可以通过输送线和/或运载可再生燃料的油轮进口RE。“一个勇敢的新绿色能源世界,与布鲁克和布拉德肖设想的勇敢的新核世界有些不同,并且与培训师所期待的”保守社会“完全不相容。

    Diesendorf和Elliston发起攻势,说:“与支持核的RE评论家不支持的声称基本负荷发电站必不可少的说法相反,一些模拟研究实现了可靠性,基本负荷能力为零或可忽略不计。此外,由于前者在运行中的相对不灵活性,基本负荷发电站是可变RElec的不良合作伙伴。灵活,可调度的发电站和存储技术以及需求响应是合适的合作伙伴。“

    走向核心

    这与你有时可以从核大厅听到的形成鲜明对比。例如,欧洲核游说团体Foratom表示核电厂可用于平衡可变可再生能源。“到目前为止,法国三分之二的核电站已经以灵活模式运行“,Foratom说。“这已经大规模地证明了核能平衡可变可再生能源的间歇性的能力。实际上,核能似乎是唯一能够这样做的大规模,非天气依赖的低碳技术“。呃,水电,地热和生物质怎么样?

  然而,Foratom确实表示,虽然“从技术上讲,现有核电厂和新设计可以同时执行频率控制和负载跟踪操作,但”实际做法“在欧盟是不同的。”该组织表示,“执行负载跟踪的决定在很大程度上取决于国家电力市场如何评估灵活性以及法律/监管限制”。它认为,欧盟需要“运作良好的电力市场,认识到低碳能源长期投资的特殊性以及运作良好的欧盟排放交易计划,提供长期可预测的碳价”。它声称,“这将导致在不需要补贴的市场中为所有低碳能源提供公平的竞争环境。

    因此,如果核电厂运营商提供此类服务,则应全额支付。足够公平,但核电厂能否真正快速地上下起伏,经常安全地满足可再生能源的不足?核的更常见的情况是它提供了基本负载功率 - 这种情况反过来依赖于其固定输出。问题在于,正如Diesendorf和Elliston指出的那样,在新的灵活供需能源系统背景下,基本负荷概念现在被一些人视为不太相关。也许这就是为什么核游说团队试图谈论所谓的灵活性潜力的原因。当可变可再生能源取代大型传统工厂时,肯定存在与电网频率稳定性相关的问题,并且核大厅可能会更好地坚持这一点,而不是尝试批量供应平衡,但也有一些其他解决方案来解决频率支持问题例如,使用智能逆变器从电池存储产生“合成”惯性,并用于批量供应,将剩余电力从可变可再生能源转换为氢气,并将其用于燃气轮机,以便在需要时 衡可再生间歇。那些植物也会提供惯性和频率稳定性。

    所有的燃气动力

    在这种情况下,有趣的是,英国现在正在更加重视“通电气”(P2G)理念机械工程师学会呼吁政府支持氢能和电力储气库的增长,报告中的。能源来自天然气:采用整体系统方法。它担心锂离子电池的可持续性,而它表示氢“可以存储在燃气网,加压罐或盐洞中”几分钟,几天,几周或几个月,使其成为比电池更有价值的介质“.P2G电解槽可以根据电网运营商的要求提供‘亚秒响应和数天,数周或数月的连续运行持续时间,使其成为比电池更有价值的能量转换器’。因此,正如其主要作者所说,P2G“英国天然气电网有可能以比其他形式的储能电池更长的时间储存多余的电力,例如电池”。

    现在有一个耗资2000万英镑的氢研发基金可能有助于推动事态发展,尽管其中大部分都集中在使用氢气加热,作为化石燃气的替代品 - 这是其用于电网平衡的另一个主要选择。然而,不是每个人都完全在船上。能源牛津研究所的报告扩展热量脱碳状语从句:“绿色天然气”英国在的作用英文他说,虽然绿色天然气的生产和使用可能适用于供暖,但这在制度上会很棘手,需要大规模的国家干预方法。当然,必须对向燃气电网供应氢气的公司进行监管控制,但现在并不是很明显,这将是那么难。但是,这份报告似乎只关注化石气体蒸汽重整产生的氢气,碳捕获和储存(CCS)使碳中性。这当然需要广泛的中央设施。使用过剩的风和太阳能通过电解产生氢气可能不会。

    成本高昂的问题

    成本显然是底线。就此而言,国家基础设施委员会的Element Energy / E4tech研究表明,除了保持现状之外,所有热脱碳选择 - 包括氢气 - 都要“显着增加成本”,当然,这会隐藏环境和气候成本。然而,该研究还表示,在所有选项中,重新设计天然气网以提供低碳氢是热脱碳的最低成本选择,可能比通过部署使加热系统通电成本低约100亿英镑。热泵。它确实看起来像电气化/热泵路线已经死了,或现在不太中心,氢气可能是加热前进方式的一部分,也可以在电网平衡中发挥作用。

    当然会有限制。除非安装的可再生能力的数量非常大,否则可能没有足够的剩余来制造用于加热和平衡的氢气。但由于大多数100%的可再生能源场景通常都有足够的可再生能源来满足大部分时间的需求,因此在需求低的时候应该有足够的剩余。然而,使用绿色电力过剩(不是连续电力)意味着昂贵的电解电容器在没有剩余时会闲置,从而破坏其经济性。另一种途径可能是使用一些剩余电力来加热大型热量储存,增加来自其他来源的热量,并可能来自热电联产(CHP)工厂,以便通过热量来满足热量需求高峰网络。这可能比使用P2G的氢气通过燃气总管加热更经济。但这取决于P2G电解是否在很大程度上可行。在我的下一篇文章中,我将介绍最新的P2G研究 - 它实际上看起来非常好。无论哪种方式,均衡的100%可再生热电系统确实看起来越来越可行。