我们刚刚收到一些重大新闻持续驱动转向可再生能源:科学家已在全球范围内确定了 530,000 个适合使用可再生能源的地点抽水蓄能,能够储存足够的能量来为整个地球提供动力。
抽水蓄能是我们储存太阳能等间歇性可再生能源的最佳技术之一,这意味着这些站点可以充当巨型电池,帮助支持廉价、完全可再生的电网。
截至目前,这些地点仅通过算法识别,因此需要进行进一步的实地研究。 但之前人们认为世界各地合适的地点有限,我们无法为高需求时期储存足够的可再生能源? 这项研究表明事实并非如此。
加起来,这数十万个站点有潜力储存约 2200 万吉瓦时 (GWh) 的能源。 这足以让整个地球依靠可再生能源运行,这是我们想去哪里。
(澳大利亚能源局)
参与调查的研究人员之一、澳大利亚国立大学 (ANU) 的马修·斯托克斯 (Matthew Stocks) 表示:“我们已确定的 530,000 个潜在地点中,只有一小部分需要支持 100% 可再生的全球电力系统。”
“我们确定了如此多的潜在地点,远少于所需的 1%。人们一直认为世界各地抽水蓄能设施的地点有限,但我们已经找到了数十万个。”
当可再生能源充足时,确定的地点将主要依靠太阳能光伏(PV)和风力发电将水抽上山。 当需要能量时,水会被释放并通过重力下拉以驱动涡轮机并发电。 在此过程中不会释放任何化石燃料。
(Matthew Stocks 和澳大利亚国立大学同事 AREMI)
这些短期离河抽水蓄能(STORES)地点是使用地理数据运行的算法组合来确定的? 这些算法意味着可以更快地梳理大区域以寻找潜在位点。
算法会突出显示具有足够空间、合适地形和正确海拔变化的位置。
所确定的商店地点仍需要根据土地所有权及其可能带来的任何具体工程或环境挑战进行适当评估。 您可以查看站点的完整地图这里。
几年前同一个团队确定了 22,000 家商店澳大利亚的站点。 在这项新研究中,他们将分析扩展到了全球范围,同时还调整了用于查找具有上部和下部水库位置的地点以及连接隧道的潜在路线的算法。
意大利现有站点。 (澳大利亚国立大学)
最新的发现尚未发布,但相同的算法已经过同行评审,并且去年发表。
调整后的算法后,澳大利亚最佳网站中只有 3,000 个晋级? 所以我们谈论的是全球其他地区的 527,000 个地点。 通过正确的发展,我们可以多次满足可再生能源的需求。
该团队已上传其工作详细信息和显示站点位置的地图专用网站。 所有潜在地点都不位于国家公园或城市地区内,每个地点都具有储存 2-150 GWh 能源的潜力。
抽水蓄能之所以如此有吸引力,是因为它可以根据电力需求的变化进行调整。 水库中储存的水可以在需要时排出吗? 例如,当需要大量电力或太阳能和风能技术无法产生足够的电力时。
当需求较低时,可以利用风能和阳光产生的多余电力将水驱回山上的水库,并储存起来供以后使用。
不像化石燃料系统那样需要冷却水,这意味着工厂本身的电力需求减少,当然也没有温室气体排放。 由于不涉及任何自然河流系统,因此对环境的影响降至最低。
科学家们表示,像他们所确定的那样的站点可以在最大功率下运行 5 到 25 小时。 这种类型的水力发电系统还有另一个好处:它可以快速启动。
“抽水蓄能可以极快地从零功率变为全功率?只需要几分钟,”来自澳大利亚国立大学的团队成员安德鲁·布莱克斯(Andrew Blakers)说道。
“抽水蓄能发电占全球储能的 97%,典型使用寿命为 50 年,是现有成本最低的大规模储能技术。”
该团队早期在澳大利亚网站上的工作发表在该杂志上应用能源。