华盛顿，2021 年 11 月 3 日——可再生能源有可能降低电力成本，创造就业机会，改善环境健康，并减少与污染和气候变化相关问题的医疗成本。然而，风能和太阳能等可再生能源的可用性各不相同，这会影响电网的可靠性。
在AIP Publishing的《可再生和可持续能源杂志》中，美国能源部国家可再生能源实验室的研究人员描述了一项旨在确定 100% 可再生能源系统路径的技术经济分析结果。通过分析美国特定地区现成的供需战略，该团队发现资源多样化、过剩发电、建筑效率和需求灵活性改进的结合可以减少甚至消除某些地区对长期储能的需求。
“建立股票进步有三重影响，”合著者萨米·侯赛尼说。“通过建筑效率和需求灵活性，我们可以减少可再生能源需求、储能需求和潜在的传输成本。”
对于研究的每个美国地区，科学家们表明存在明确且个性化的最佳能源组合。每个地区的投资组合中的可再生能源组合(例如，更多地分配给寒冷气候的风能和炎热气候的太阳能)，结合建筑能源效率，可以使用他们开发的计算方法进行优化，以最大限度地减少存储需求和总成本.
合著者威廉·利文古德 (William Livingood) 说：“我们的发现最引人注目的是，完全可再生系统的可实现性以及当今可用的技术构建块。”“为了经济高效地实现 100% 可再生方案，我们新开发的计算方法提供了一般原则，有助于指导所需的特定地点的详细工程设计和规划过程。”
这种计算方法可用于特定地点的研究，这些研究可以传递给工程公司和设计团队，以规划必要的基础设施改进。为了执行建议的步骤，需要传感器和计算机控制来优化集成这些技术构建块。
本研究依靠美国能源部开源的 EnergyPlus 和 OpenStudio 建筑能源建模工具，并结合美国能源信息署的调查数据，对具有不同区域能源趋势和机遇的多个气候带的建筑存量进行模拟。
与之前的研究相比，该团队确定了成本越来越低的可再生能源发电规模过大以及建筑效率和需求灵活性可能会与长期储能成本目标相竞争。由于许多长期储存技术目前成本过高、物流困难或仍不发达，因此该途径可以提供一种更快速、成本最优的脱碳方法。
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