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胡佛塔与SEQ PV面板

100%可再生能源不等于零碳能量,差异正在增长

2019年5月24日
Precourt学院

由Vincent xia.

虽然世界各地的160家公司致力于使用“100%可再生能源”,但并不意味着“100%无碳能量”。根据a的情况,差异将增长随着电网对化石力量的依赖性较强新斯坦福10bet bwin学习今天发表了焦耳。作者写道,致力于应对气候变化的实体可以准确地衡量并提高其可再生策略的环境效益。


博士候选人Jacques de Chalendar和Sally Benson教授,斯坦福10bet bwin
能源资源工程部。(图片信用:马克金色)

目前估计温室气体排放的方法使用年平均值,即使电网上的电力碳含量在某些地点的一天内可能会有很大差异。纸张显示,到2025年,加利福尼亚州在加利福尼亚州的年平均值使用超过50%的温室气体减少超过50%。一个发现这种分析的是风力 - 不是太阳能 - 需要是加州的下一波投资。类似的分析可以提出不同的选择,如核电,地热能和其他地区的远程传输。

“为了保证可再生能源100%的排放减少,需要在小时内与可再生的一代相匹配,”莎莉本森,Chinure Countsitute Coperitute Co-Auther of Produre Consitute。

“只需在栅格中购买更多的太阳能,这将不会导致零排放,”地球能源与环境科学学院能源工程部门教授,也表示。

年度与每小时会计

声称100%可再生的公司实际上并不涵盖与可再生能源的所有权力使用,因为有些人承认。相反,他们购买或产生足够的可再生能源,在一年中匹配100%或更多的电力使用。对于由太阳能支配的能源购买,实体产生的电力远远超过下午使用的电力远远超过其使用。然后在夜间它购买来自网格的电力,如果通过燃烧化石燃料产生的话是更大的碳密集。


较暗的酒吧显示2016年2025年的年度排放减少
加利福尼亚稳定的负载使用每小时数据。打火机展示了如何
使用平均年度数据将出现减排。

只有在可再生生成的波动很小时,才有效地使用与网格电源相关的二氧化碳的年平均值是有效的,或者可以存储所有多余的可再生能源。加利福尼亚州,夏威夷和一些欧洲国家的地方因现有的可再生能源而在碳含量方面经历了大的波动,并且还没有足够的储存能力来捕获所有多余的电力。在加利福尼亚州,故意减少在太阳能和风力生产中,或“缩减”在去年两个月内达到总产生的能量的3%。因此,有时加州的100%可再生消费者销售其过剩的可再生能力,仅造成另一个可再生发电机关闭,没有气候效益。

当今的会计方法中风和太阳能之间的环境效益之间的差异不会在电力交付时的时间内占用。相反,来自风和太阳能的排放减少的差异仅与两种技术之间的碳足迹差异有关。所有可再生技术都有少量的二氧化碳由于制造和安装它们的排放而与其输出相关,如研究所述,但如何使用可再生能源对环境产生更大的影响。

“庞大的消费者的碳足迹和可再生能源资产的环境价值取决于他们与之互动的网格,”能源资源工程博士学生说Jacques de Chalendar.,研究的主要作者。“使用每小时数据是衡量可再生能源环境利益的最佳方式,无论可再生的一代都在增长,这将变得越来越真实。”

投资非太阳能可再生能源

在加利福尼亚州投资更多的太阳能电池板的问题是输出通常不会导致化石燃料的发电机关闭,因为它们已经在一天闲置,太阳能电池板将产生电力。在本文的案例研究中,在加利福尼亚的假设1兆瓦恒定负荷近似,短期年和每小时碳估计在2018年没有显示出显着差异。但到2025年,这两种估计方法广泛变化。

使用年度会计,2025年的100%太阳能战略将减少119%的假设公司碳足迹的碳排放。然而,根据该研究,使用每小时排放量缩小为66%。对于100%的风力战略,年平均值表示碳减少131%,其实际上使用每小时数据跳至135%。

“在加利福尼亚州,天然气往往是边缘发电源,比平均电网功率更高的排放率,这就是为什么购买可再生能源可能导致净负碳足迹,”De Chalendar说。“除了自己的碳足迹之外,有100%可再生能源供应的消费者实际上可以减少网格的碳足迹。”


网格的碳强度全天变化,这是许多人会增加的现象
随着时间的推移随着可再生的一代的增加。(图形学分:Jacques de Chalendar)

储能

每小时碳核算方法可以帮助大型消费者增加他们对电网的低碳功率的使用。通过更准确的信息,消费者可以在电网功率最干净的时间内移动灵活的消耗。数据还可以帮助消费者决定是否应该投资大规模的能量存储项目作为满足碳目标的最经济方式。这是因为能量存储允许消费者在低碳时段期间从网格中汲取电力,并将其存储以供以后使用。

10bet bwin10博官网例如,斯坦福大学最近将其加热和冷却系统充电,并增加了热储存,以将排放量减少到2014年峰值水平的三分之一。通过使用其储能来最大限度地在下午最大限度地购买电力,当太阳能主导加州栅格时,斯坦福可以减少加热和冷却的排放量额外40%,额外40%10bet bwin学习本月早些时候发布了本文的作者。

纸质注意事项,特定于位置的分析可能表明不同类型的低碳投资和其他地区的策略。例如,在英国,例如,夜间电网强度目前较低,意味着不同类型的可再生投资或消费行为可能会更好。或者,当存在最小数量的可再生发电时,电力的电力传输也可以允许实体在其他地方运输低碳电力。

“透明,精确和有意义的碳核算是必要的,”Benson说。“如果它已经正确完成,我们可以在可再生能力方面做出正确的投资,并创造一个更可持续的网格。”

其评论中使用的所有数据和补充代码都公开可用这里


Jacques A. de Chalendar是国家电网研究生学生,通过斯坦福的比特&瓦斯倡议。10bet bwin