國(guó)際能源網(wǎng)訊：據(jù)美國(guó)當(dāng)?shù)孛襟w綜合報(bào)道，美國(guó)科羅拉多州戈登市的西部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（National Renewable Energy Laboratory，NREL）的電網(wǎng)的電一份新的研究表明，美國(guó)西部超過(guò)三分之一的自可再生電力可以取自風(fēng)能和太陽(yáng)能，且不需要安裝大量后備電力設(shè)備，美國(guó)而且這些可再生能源的西部發(fā)展大多數(shù)都不需要建設(shè)新的州際傳輸線(xiàn)。但是電網(wǎng)的電研究指出增加電網(wǎng)中可再生能源的量需要智能規(guī)劃以及公共事業(yè)單位間的協(xié)同合作。

    可再生能源實(shí)驗(yàn)室的自可再生發(fā)現(xiàn)提供了強(qiáng)有力的抗辯論據(jù)，以駁斥現(xiàn)有的美國(guó)電網(wǎng)不足以應(yīng)付增加的可再生能源電力的觀點(diǎn)。加利福尼亞和其他州要求公共事業(yè)單位在電力中大量使用可再生能源，西部但一些專(zhuān)家警告說(shuō)應(yīng)對(duì)風(fēng)能和太陽(yáng)能不穩(wěn)定性的電網(wǎng)的電措施代價(jià)昂貴。最極端的自可再生情況是，他們估計(jì)，美國(guó)每安裝一兆瓦的西部風(fēng)能電力，就需要一兆瓦的電網(wǎng)的電傳統(tǒng)電力，以應(yīng)對(duì)無(wú)風(fēng)情況。但是國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的研究表明（和最近其他一些研究結(jié)果相似），這種成本可以很小，尤其是在西部。
    美國(guó)電力研究所（Electric Power Research Institute）的電力供應(yīng)和應(yīng)用項(xiàng)目經(jīng)理丹尼爾•布魯克斯表示，這比人們想像的低得多。即使風(fēng)場(chǎng)要自行支付必要的電網(wǎng)升級(jí)和后備電力的費(fèi)用，他們的電價(jià)仍然具有競(jìng)爭(zhēng)力
    國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室正在考慮一個(gè)方案，其中西部州全年生產(chǎn)的電力中30%來(lái)自風(fēng)力渦輪機(jī)，5%來(lái)自太陽(yáng)能——大部分來(lái)自太陽(yáng)能熱力發(fā)電廠(chǎng)，通過(guò)收集太陽(yáng)光產(chǎn)生高溫和水蒸氣發(fā)電。研究人員希望太陽(yáng)能熱力發(fā)電廠(chǎng)能以某種形式儲(chǔ)存熱量，雖然不是所有計(jì)劃中的電廠(chǎng)都能做到。該項(xiàng)研究使用了具體的風(fēng)速、太陽(yáng)光輻照度和電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)的數(shù)據(jù)。然后委托通用電氣的能源研究人員利用這些數(shù)據(jù)模擬各種風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電方案的影響。
    研究人員發(fā)現(xiàn)保持新型后備電廠(chǎng)數(shù)量最低的一個(gè)方法是，擴(kuò)大收集可再生能源的地理區(qū)域。如果公共事業(yè)單位能利用來(lái)自幾個(gè)州的風(fēng)能和太陽(yáng)能，而不僅僅是當(dāng)?shù)氐模敲匆粋€(gè)地方的風(fēng)速下降可以由另一個(gè)地區(qū)的風(fēng)速上升彌補(bǔ)，而某地的太陽(yáng)能板被云遮住也能由其他陽(yáng)光燦爛的地方彌補(bǔ)。
    這樣，用于補(bǔ)充電力不足的傳統(tǒng)后備發(fā)電廠(chǎng)的數(shù)量就少多了。據(jù)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的研究估算，僅靠當(dāng)?shù)刭Y源會(huì)使電網(wǎng)的不穩(wěn)定性增加50倍。盧說(shuō)，這是個(gè)“巨大的增幅”，使得當(dāng)?shù)氐墓彩聵I(yè)單位無(wú)法平衡后備電力和其他來(lái)源電力的使用。如果能整合來(lái)自幾個(gè)州的資源，增幅將少于兩倍。
    增加公共事業(yè)單位之間的合作還能使各個(gè)單位保留能容納這些不穩(wěn)定的電量。亞利桑那州的一家公共事業(yè)單位可以依賴(lài)懷俄明州的煤炭發(fā)電廠(chǎng)補(bǔ)充太陽(yáng)能電力的不足。
    仍然會(huì)有一些時(shí)候，糟糕的天氣預(yù)報(bào)和需求量高使得后備電廠(chǎng)不足以補(bǔ)充電力。但是根據(jù)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的模型，這種情況會(huì)很少發(fā)生——1年中僅有89小時(shí)，或者1%的時(shí)間。為這么少的時(shí)間，建造后備發(fā)電機(jī)補(bǔ)足差額是不經(jīng)濟(jì)的。但是國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室找到了一種叫做“需求響應(yīng)”（demand response）的策略，防止電網(wǎng)在壓力下崩潰。比如，“需求響應(yīng)”已經(jīng)在德克薩斯州得到了運(yùn)用，彌補(bǔ)風(fēng)力發(fā)電的突然降低。
    在“需求響應(yīng)”中，公共事業(yè)單位向用戶(hù)——主要是商業(yè)用戶(hù)——發(fā)出信號(hào)，請(qǐng)求他們切斷電力，作為回報(bào)，會(huì)給他們優(yōu)惠的電價(jià)。切斷的電力足以平衡電網(wǎng)。與建造后備電廠(chǎng)相比，有效而且廉價(jià)得多。
    最初，在各個(gè)州之間分配可再生能源不需要大規(guī)模的新的州際傳輸線(xiàn)，因?yàn)槲鞑恳呀?jīng)有足夠的傳輸線(xiàn)——如果經(jīng)營(yíng)者已做好準(zhǔn)備接納多余電力。雖然需要一些額外的區(qū)域性的電線(xiàn)，傳輸來(lái)自可能在偏遠(yuǎn)地區(qū)新的可再生能源電廠(chǎng)的電力，但是不需要新的州際傳輸線(xiàn)以配合提供全年電力20%的風(fēng)場(chǎng)以及提供3%電力的太陽(yáng)能電廠(chǎng)。
    這與美國(guó)東部形成了對(duì)比，在東部，可能需要建造長(zhǎng)距離輸電線(xiàn)將電力從中西部傳輸?shù)胶０哆呅枨筝^高的城市，因?yàn)橹形鞑康娘L(fēng)力較強(qiáng)但需求較低。30%的風(fēng)力電力和5%的太陽(yáng)能電力需要更多的輸電線(xiàn)路，在西部，這很容易就能及時(shí)造好，使可再生能源達(dá)到這么高的水平。
    舉個(gè)例子，除了大區(qū)域的共享電力，公共事業(yè)單位還可以通過(guò)改變他們的安排極大地減小不穩(wěn)定性。現(xiàn)在公共事業(yè)單位可用算法提前一天預(yù)測(cè)需求，然后每小時(shí)安排電力生產(chǎn)。這種每小時(shí)的變化，即當(dāng)公用事業(yè)單位預(yù)計(jì)需求降低，減少煤炭發(fā)電廠(chǎng)的發(fā)電量時(shí)，實(shí)際上增加了電網(wǎng)的不穩(wěn)定性。更頻繁的安排變化可以解決這個(gè)問(wèn)題，使其更準(zhǔn)確的與可再生能源相協(xié)調(diào)。這在技術(shù)上并不是一個(gè)挑戰(zhàn)，盡管可能需要軟件更新——主要是改變做事方法。
    但是，面對(duì)可再生能源的規(guī)定，以響應(yīng)緩慢而著稱(chēng)的公共事業(yè)單位顯示出了一些改變的跡象。需求是很迫切的，因?yàn)槊绹?guó)的有些地區(qū)已經(jīng)開(kāi)始相對(duì)較多地依賴(lài)風(fēng)電，至少在某些時(shí)間內(nèi)。在德克薩斯州的一些地方，有些時(shí)候風(fēng)電占到了電網(wǎng)電力的四分之一，盡管它只占全年總電力的6%多。在美國(guó)西北部的博納威爾電力管理局，在一小段時(shí)間里，一半的電力來(lái)自風(fēng)能。公共事業(yè)單位看著越來(lái)越多的風(fēng)電和太陽(yáng)能電力進(jìn)入電網(wǎng)，他們擔(dān)心自己無(wú)法管理這些。