随着太阳能和风能的低价,是否需要重新考虑能源效率?

随着太阳能和风能的低价,是否需要重新考虑能源效率?

减少能源部门排放的需求激发了水电,太阳能和风能的使用,并开发了更节能的建筑物。 而这些解决方案的确如此 略有减少 世界人均能源排放量。 但一旦可再生能源确实占据主导地位,“能源效率”的整个概念就会过时。

简而言之,能源效率是用于生产诸如温暖,交通或娱乐的服务的能量的量。 在实践中,特别是在应用于建筑物和城市时,这个目标转化为“随时减少所有能源消耗”。

当能源主要来源于碳密集型化石燃料时,这种策略是有意义的,因为在需求波动的情况下,电厂可以很容易地开启和关闭。 有一个简单而直接的联系:如果你使用较少的能源,那么煤炭或天然气就不会被燃烧,碳排放量就会减少。

但可再生能源改变了一切。 风和太阳都是自由的,几乎是无限的,因此每一个额外的能量单位不仅是清洁的,而且也是 基本上免费。 在可用的情况下使用更多的电力几乎没有什么缺点,我们需要重新考虑能源效率。

总是少一些?

问题的关键是要平衡供求关系。 在电力系统中,两者必须始终保持平衡,否则系统将崩溃,导致每个人都无法工作。 当大多数发电是可控的并且可以对供需平衡的变化作出响应时,这不是一个大问题,例如,如果一个大的发电机突然出现问题或者 26m的人都把水壶放在上面 立刻。

一旦电力大部分是可再生的,情况就完全不同了。 在这一点上,会有更大,更频繁的最后一代的变化,也许是由于阳光或风的变化。 而且,由于涡轮机和太阳能电池板将在很大程度上取代传统的发电厂,因此将有更少的可控发电机来平衡供需(涡轮机和面板当然可以断开,但风和太阳不能打开)。 事实上,一些发电厂的运行只是为了平衡这个系统。

在这种情况下,当有剩余时会发生什么? 要减少可控(主要是化石燃料)发电机的输出,不可能总是可能的,要么是因为它们反应不够快,要么因为它们需要保持在线以在不远的将来平衡系统。 以后可能会把一些剩余电量存储在电池中,但电池仍然非常昂贵。 为了成为一个现实的选择,我们还有足够的存储空间。 随着比使用更多的电力产生,清洁和便宜的电力可能会浪费。


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这是时间问题

时机是关键。 如果人们把注意力集中在最大限度地减少他们使用的电量上,那么他们最终会错过使用干净廉价的可再生能源来洗衣服,预热家庭,收费汽车或其他时间灵活的服务。 在大多数电力是可再生能源的时候,他们甚至可以从天然气转向电力供暖,这一举措将增加电力消耗,但降低总体能源成本和排放。

如果这意味着关闭化石燃料发电机,而不是风能或太阳能发电场,那么消耗量理想情况下会减少。 确实客户已经在 支付使用更多的电力 在高可再生能源盈余期间。 这些“需求响应”方案使灵活的消费者从改变消费(而不仅仅是减少消费)中受益,是一种有效的方式 使能源更便宜,更清洁.

位置很重要

减少电力消耗的时间很重要,但位置也是如此。 电力当然很少用在电力产生的地方,连接电网的电网可能会饱和 - 特别是在电力需求过剩或发电过剩的时期。 在这些方面,瓶颈可能会阻止一部分网络中的大量可再生能源被运输到另一部分的消费者身上。 在可再生能源发电量减少的情况下,这种需求可能会被来自化石燃料的电力所抵消。 这可以最终 增加了账单付款人的成本.

谈话所有希望看到更清洁,更便宜的能源系统的人都需要重新定义“能源效率”,以考虑时间和地点的重要性。 请记住,使用较少的电力在一天中的某些时间节省更多的金钱和排放量,与其他地方相比,节省更多的钱。 虽然这可能是违反直觉的,但在可再生能源将会被削减的时代和地点,实际上需要使用更多的电力。

关于作者

Nicholas Good,电力能源与动力系统研究助理, 英国曼彻斯特大学 电力能源与动力系统研究助理EduardoMartínezCeseña, 英国曼彻斯特大学

这篇文章最初发表于 谈话。 阅读 原创文章.

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