伦敦——可再生能源的批评者一直声称,太阳能和风能只是间歇性的电力生产者,需要化石燃料发电厂作为后备才能使其可行。但德国工程师已经证明并非如此。
根据卡塞尔的弗劳恩霍夫风能和能源系统技术研究所 (IWES) 的说法,通过巧妙地结合多个太阳能、风能和沼气发电厂的输出,电网可以每天24小时提供稳定的能源,而不用担心停电。
对于已经放弃核能并大力投资各种形式的可再生能源以减少二氧化碳排放的德国来说,这是一项重要的突破。
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德国拥有需求量大的工业部门,需要大量且稳定的电力供应,一些人怀疑在长期内不保留核电或大型化石燃料发电厂能否实现这一目标。
解决这个问题变得越来越紧迫。 最新数据显示,在一年中的某些日子里,太阳能、风能、生物质能、水力和地热发电已经占到该国所需负荷的一半以上。
整个电网
这项研究由德国联邦环境部资助,旨在表明整个电网可以依靠可再生能源运行。
IWES 副主任库尔特·罗里格说:“每种能源——无论是风能、太阳能还是沼气——都有其优点和缺点。 如果我们能够巧妙地结合可再生能源的不同特性,我们就可以确保德国的电力供应。”
其理念是,许多小型发电厂运营商可以将其电力输送到电网,但可以使用计算机控制电力水平,作为一个单一的发电厂运行。
科学家们将25个额定功率为120兆瓦的发电厂连接在一起。 多余的电力可用于为电动汽车充电,以及“抽水蓄能”,即将水抽到山上的水库中,以便稍后发电。
当许多小型生产商协同工作时,当风吹或太阳间歇性照射时,区域差异在电网中得到平衡,并且可以通过可控的沼气设施来增强。
如果有太多剩余能量,那么电力也可以用来产生和存储热能,以便稍后使用。
数十家小型生产商
该计划的项目经理卡斯帕·克诺尔表示,该计划被称为“联合发电厂2”研究项目,旨在确保以50赫兹的频率可靠地为消费者提供230伏电压。
当前的电网供电系统是为少数大型生产商量身定制的。 在新系统中,随着数十个小型生产商的出现,需要在系统的间隔处增加额外的设施来稳定电压。 该项目的一部分旨在找出该国需要多少此类设施。
该项目得到了德国大型且日益重要的可再生能源公司以及西门子等工业巨头的支持。 研究人员将于4月8日至13日在汉诺威贸易博览会上展示该系统。
本文最初发表于《每日气候》,这是一个由非营利媒体公司环境健康科学出版的气候变化新闻来源。