什么是可再生能源电网?
可再生能源电网必须平衡间歇性的太阳能和风能与持续的需求。挑战:太阳并非总是照耀,风也并非总是吹拂。电网级电池、智能需求响应和互联网络弥合这些差距,确保全天候供电。
为什么重要?鸭子曲线问题——中午太阳能过剩和傍晚急剧攀升——是电网脱碳的核心难题。没有足够的储能和灵活需求,电网必须削减清洁能源或启动化石燃料备用。
📖 深入了解
类比 1
运行可再生电网就像指挥一个管弦乐队,其中一些音乐家只在白天演奏(太阳能),其他音乐家则以随机音量(风)演奏,而观众(需求)不断改变大小 - 您需要优秀的后台工作人员(电池)来填补任何空白。
类比 2
将可再生电网想象成餐厅的厨房:太阳能电池板是在日落时回家的午餐高峰厨师,风力涡轮机是不可预测的副厨师,只要他们愿意就出现,而电池是冰箱——它们在慢热时间储存准备好的食物,这样你就可以在晚上高峰期间为客人提供服务,而无需启动昂贵的备用烤架(化石燃料)。
🎯 模拟器提示
初学者
混合太阳能和风能,观察电网稳定性随天气和时间的波动。
中级
添加电池存储和需求响应以消除间歇性。
专家
优化 100% 可再生能源电网,平衡发电、存储和需求灵活性。
📚 术语表
🏆 关键人物
Mark Jacobson (2015)
斯坦福大学教授为 139 个国家建模了 100% 可再生能源路径
Elon Musk (2017)
通过 Tesla Powerwall/Powerpack 和南澳大利亚 Hornsdale 项目加速电池存储部署
Amory Lovins (1976)
落基山研究所创始人创造了“软能源路径”,提倡可再生分布式发电
IEA (2020)
国际能源署的年度《世界能源展望》追踪全球可再生能源转型进展
Christian Breyer (2019)
LUT 大学研究人员利用存储对全球 100% 可再生能源系统可行性进行建模
🎓 学习资源
- 100% Clean and Renewable Wind, Water, and Sunlight All-Sector Energy Roadmaps [paper]
全面的 139 个国家可再生能源转型模型(Joule,2017) - Global Energy System based on 100% Renewable Energy [paper]
LUT/EWG 研究证明到 2050 年 100% 可再生能源的技术和经济可行性 - IRENA [article]
国际可再生能源机构提供全球可再生能源数据和分析 - Our World in Data - Energy [article]
全球能源转型数据的全面可视化