2019-08-07 11:22:37 中国储能网

如果驾车行驶在美国州际公路上，很可能会看到道路两旁运营的规模庞大的太阳能发电场或风力发电场。而建设可再生能源发电设施旨在提供清洁能源，并减少温室气体排放。

但有些人可能没有意识到，可再生能源有时可以产生比用户所需更多的电能，从某种意义上说，将会浪费一部分太阳能或风能。这种供过于求的状况使清洁能源很难取代化石燃料发电厂。

但密歇根大学的科学家们在7月30日出版的《自然通信》杂志上发表的一篇研究报告中指出，通过创建复杂的模型来分析加利福尼亚州和德克萨斯州的电力系统，在适当的政策支持下，投资电池储能系统和其他储能技术在经济上是可行的措施。

可再生能源发电与储能系统结合部署，可以减少高达90%温室气体的排放，并且在气候变化更加紧迫的时候增加太阳能和风能的发电量。

这项研究的参与者之一、密歇根大学环境与可持续发展学院的博士后研究员Maryam Arbabzadeh说。“目前的储能系统部署成本仍然比较高昂，但可以利用一些激励措施使其在经济上具有吸引力，其中之一就是节省碳税。”碳税是指针对二氧化碳排放所征收的税。它以环境保护为目的，希望通过削减二氧化碳排放来减缓全球变暖。

Arbabzadeh与俄亥俄州立大学、北卡罗来纳州立大学的专家合作开展了这项研究。密歇根大学可持续系统中心主任Gregory Keoleian是Arbabzadeh的顾问，也是这项研究的参与者之一。

密歇根大学环境与可持续发展和土木与环境工程教授Keoleian说，“化石燃料发电设施的碳排放量占到美国温室气体总排放量的28%，考虑到气候变化的紧迫性，加速风能和太阳能等可再生能源的部署至关重要。这项研究清楚地表明，储能技术在减少化石燃料发电厂的温室气体排放方面发挥重要作用。”

Arbabzadeh和其他研究人员创建了九种不同储能技术的分析模型，并研究了可再生能源减少碳排放对环境的影响。他们还模拟了美国每个州增加装机容量为20GW风力发电和装机容量为40GW太阳能发电，以及减少每吨200美元的碳税对美国经济的影响。

其研究所得出的结论令人震惊。例如，加利福尼亚州如果增加60GW可再生能源可以减少该州72%的碳排放量。而在此基础上部署储能系统，可以减少90%的碳排放量。在德克萨斯州，部署储能系统可以减少57%的碳排放量。

Arbabzadeh表示，如果要实现这一切，公用事业公司在投资储能系统方面需要充分的理由，而可以减少碳税可能是一个很好的理由。

研究分析的九种储能技术都需要大量的资金投入，并且都有各自的优缺点。此外，德克萨斯州和加利福尼亚州的不同类型的发电组合也增加了研究的复杂性。这里因为德克萨斯州主要的电力来自燃煤发电和天然气发电厂。加利福尼亚州采用更多的发电资源(如核电、地热发电、生物质能发电和水力发电)，这使其可再生能源的利用率远高于德克萨斯州。

此外据悉，这项研究报告名为“储能系统在电力生产脱碳中发挥的作用”。该项研究得到了美国国家科学基金会、道琼斯可持续发展研究员项目和Rackham Predoctora奖学金项目的支持。