分析人士一直爭論稱，那些旨在利用風能和太陽能控制化石能源燃燒的國家首先需要在間歇光源產(chǎn)生的電能儲存新技術方面進行大規(guī)模投資。畢竟，太陽并不總在發(fā)光，風并不總是在吹。
但是1月25日發(fā)表的一項研究建議，理論上美國能夠利用新高壓輸送電路在全國范圍內傳輸可再生能源，這樣基本上可以排除增加新儲能設施的必要性。研究人員在這篇發(fā)表于《自然—氣候變化》的文章中稱，這種基于現(xiàn)存技術的全國高壓輸送電網(wǎng)，到2030年可以讓公共事業(yè)設備電力方面的二氧化碳排量在上世紀90年代的水平上減少80%。此次發(fā)現(xiàn)緊隨巴黎氣候協(xié)定之后，當時美國在會議上承諾到2025年使該國二氧化碳排量在2005年基礎上減少28%。美國碳排量約有40%來源于電力產(chǎn)業(yè)，美國國家環(huán)保局(EPA)近日公布的政策，要求各州減少電力行業(yè)的碳排量。EPA表示，各州可以從一系列策略菜單中進行選擇，比如提高可再生能源的使用。但是一些觀察人士尋思，美國國家電網(wǎng)是否能夠應對使用新能源帶來的挑戰(zhàn)。
國家電網(wǎng)被劃分成了12個區(qū)域電網(wǎng)或“互聯(lián)網(wǎng)絡”，其中包含著更小的分支。因為各個區(qū)域都要經(jīng)歷無日光及無風期，能源規(guī)劃者和專家一直認為，由風能或太陽能占主導地位的輸電網(wǎng)意味著需要儲存電能供后期使用。其問題是如此大規(guī)模的儲能技術在商業(yè)上并不現(xiàn)實。華盛頓特區(qū)國家海洋和大氣管理局(NOAA)研究員AlexMacDonald對這一問題了如指掌。
但是他認為，研究人員并未探索所有潛在的解決辦法。例如，氣象數(shù)據(jù)表明，美國一些地方總有風在吹，MacDonald說。因此，盡管可再生能源產(chǎn)出在區(qū)域層面可能存在間歇性，但它在國家層面卻是不間斷的。MacDonald尋思，如果增加高壓，并用直流(HVDC)輸電線(這種輸電線比傳統(tǒng)交流輸電線路能量損失更小)把地區(qū)電網(wǎng)相連后，國家電網(wǎng)是否會克服這種間歇性問題，這樣電能可以向需要的地方流動。MacDonald和NOAA同事、科羅拉多大學環(huán)境科學合作研究所的ChristopherClack以及其他同事希望對這一想法進行驗證。他們建立了計算機模型，分析了區(qū)域間高壓直流輸電線路加上可再生能源設施網(wǎng)絡的不同配置。
研究模型把美國分成由15.2萬個地理區(qū)域網(wǎng)格構成的網(wǎng)絡，為了讓該程序評估每個網(wǎng)格中潛在的太陽能和風能，研究人員把2006年~2008年收集的太陽能和風速數(shù)據(jù)輸入到模型之中，然后對電力價格和需求進行了預測，該程序可以計算在哪里適宜建風電場，哪里適宜建太陽能電站，從而使可再生能源從一個地區(qū)向另一個地區(qū)傳輸。最終，研究人員讓程序找到實現(xiàn)二氧化碳減排成本最低的方式，同時保證實現(xiàn)未來能源需求。
