可以将更多清洁，可再生能源整合到电网中-没问题

前一天，该内容已包含在综述文章中，但是综述文章并未引起足够的关注，因此我将其从《太阳之恋》重新发布到下面。

我想我们大多数人现在都知道，有足够的可再生能源潜力来为世界供电数倍。但是，密钥是将在特定位置生成的内容与该位置所需的内容进行匹配（“位置”通常是一个相对较大的区域）。自然地，许多房屋可以从屋顶的太阳能电池板中产生所需的全部电力。但是，有许多不能，我读过的p大约是75％。考虑所有不能从屋顶太阳能电池板产生足够电力的（高度土地和能源效率高的）公寓楼，绿树成荫的屋顶等。然后，还有一些能源密集型企业，还有一个简单的事实，就是每天的太阳照进来，而我们的用电需求却在不断增加。

因此，问题来了，风能和太阳能等可再生能源能否真正满足我们的电力需求？好吧，根据Synapse Energy Economics（为民间社会研究所准备）的最新报告，在很大程度上依赖可再生能源的情况下，“区域发电供应可以在99.4％的小时内满足或超过需求，而无需从其他国家进口就可以满足负荷到2050年。

该报告没有具体指出可再生能源将提供多少电网。上面的图表是您最好的选择。但是，我对此感到非常高兴，因为专注于一个可疑数字将使人们不再关注这种情况，即这种情况远非完美且过于悲观（见下文），但仍然发现我们可以拥有更多的可再生能源集成到我们的网格中。

完整的报告可在线获得。但还有一些关键点如下：

在8.6％的时间内，实际上有多余的电力可用于出口； 2011年，由同一方进行并资助的一项研究发现，该方案的成本要低于“一切照旧”的方案（值得注意的是，类似研究得出的结论是相同的）到40年前减少830亿美元；该研究使用了当今可用的储能技术，但有一个很好的部分指出该领域正在进行大量的研发工作，这意味着成本可能会大大下降，而效率和实用性得到改善（换句话说，研究结果超出了悲观）；该报告也过于悲观/不切实际，因为它不包括区域间转移和需求响应的可能性（今天已在一定程度上使用） ，但将来一定会更多使用）。

公民社会研究所的高级能源分析师格兰特·史密斯（Grant Smith）说：“这项研究表明，美国电网可以整合和平衡当前可再生能源水平的许多倍，而不会产生其他可靠性问题。可再生技术本身以及用于控制和平衡电网的技术的最新改进一直在快速发展，并且在这一领域取得成功的激励和奖励继续推动着实质性进展。相反，替代方案-继续依靠增加化石燃料的燃烧来发电，并产生不断增加的温室气体-远不可行，并且对人类和环境提出了更加艰巨的技术，经济和社会挑战福利。相比之下，将越来越多的太阳能和风能整合到美国电网上所面临的挑战仅要求技术和运营实践的逐步改进。”

报告的合著者Thomas Vitolo博士和Synapse Energy Economics，Inc的分析师补充说：“简单地说，今天的信息是这样的：说美国不能在大部分发电中依靠可再生能源是一个神话。这项研究发现，完全基于现有技术和运营实践，预计的混合能在2030年和2050年每个地区的几乎每个小时的每个小时之间平衡预计的负载。”

如上所述，这并不是对电力需求和电势的一般观察。相反，它非常仔细地研究了10个地区的特定需求和潜力。它不仅针对高峰负载，而且还针对一年中每个季节的每个小时。以下是一些示例图：

像上面的报告中一样，还有几个其他的区域图-它们非常有趣，因此，我建议您查看完整的报告。

现在，我将重新发布一些我认为确实值得关注的精选报价。

更高的可再生能源整合可能性和逻辑性

该研究的关键在于，即使使用当今可用的技术，我们也可以在电网中实现更高程度的可再生能源集成。这是一个关键的报价：

“我们的发现与诸如MIT 2012之类的其他研究一致，该研究表明美国大部分电网可以集成和平衡当前可再生能源水平的许多倍，而没有其他可靠性问题。可再生技术本身以及用于控制和平衡电网的技术的最新改进一直在快速发展，并且在这一领域取得成功的激励和奖励继续推动着实质性进展。相反，替代方案-继续依靠增加化石燃料的燃烧来发电，并产生不断增加的温室气体-远不可行，并且对人类和环境提出了更加艰巨的技术，经济和社会挑战福利。相比之下，将越来越多的太阳能和风能整合到美国电网上所面临的挑战仅要求技术和运营实践的逐步改进。”

能源储备

如上所述，储能（以及太阳能和其他可再生能源）在未来几年中可能会取得巨大进步，这使得该报告对可能发生的事情过于悲观。报告本身就该主题提供了很好的报价：

“如今，储能以抽水电，压缩空气储藏，飞轮和电池的形式存在。今天，建筑物和工业环境中的热能存储也被使用。储存提供了在剩余时间吸收电能并在以后将其分配为发电机的能力。储能总是会造成一定程度的损失，例如，填充抽水蓄能库所消耗的能量要大于释放水所能回收的能量。当今的先进存储技术（例如电池和飞轮）相对昂贵且规模有限，因此已广泛用于特殊应用。但是，低成本储能是一个非常活跃的研究和开发领域，包括努力改进电池，开发氢气生产和存储以及实施最终用途存储，例如建筑物中的蓄热，可以响应系统的电热水器。操作员控制和插电式电动汽车。储能几乎可以肯定在具有更高可再生资源水平的任何能源未来中都将发挥重要作用，因为储能有效地将间歇性能源生产转换为高度灵活的可调度发电。这项研究假设未来的存储将具有与当前存储相同的成本和效率结构。但是，随着时间的推移，技术进步只会提高电存储的成本和性能。”

方法

另外，从新闻稿中，这里有更多的研究方法供那些有兴趣进一步研究的人使用：

Synapse开发了基于电子表格的每小时调度模型，以测试每个研究区域中的“过渡场景”资源组合满足该区域每小时需求的能力。每个区域的小时负荷数据均基于2010年的实际需求，并根据变化进行了调整人口，财富和能源效率方面的差异，因此高峰负荷和年度能源需求与2011年过渡情景中的需求非常接近。这些任务的数据是从FERC 2011，NERC 2012和美国EPA 2011获得的。该模型中使用的发电机来自BBAU 2011过渡方案。

为了模拟每小时可变资源的产生，使用了许多国家可再生能源实验室（NREL）的研究和数据集。为了模拟每小时的风力发电，将NRELs的东风集成和输电研究（EnerNex Corporation 2011）和西风和太阳能集成研究（GE Energy 2010）的数据集应用于Vestas V 112 3.0 MW的功率曲线涡轮。为了模拟太阳能输出，使用了来自NRELs PVWatts计算器的特定地点数据。2011年报告中的年度水电容量因子用于东北，东南，中西部东部和德克萨斯州地区；美国填海局提供的每月水电容量因子用于西北，加利福尼亚，亚利桑那州/新墨西哥州，落基山脉，中西部西部和中南部地区。

这看起来像是一项非常有用的研究，具有令人兴奋的发现（即使它们与其他研究发现的发现非常相似）。你的想法？