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风能和太阳能光伏已经赢得了比赛 - 对其他清洁能源技术来说已经太晚了

<p>在全球范围内,太阳能光伏发电(PV)和风能是主要的清洁能源技术这种主导地位在未来几年可能会变得势不可挡,阻碍其他清洁能源技术(包括碳捕获和储存,核能和其他可再生能源)的增长</p><p>如下图所示,光伏和风能占全球安装的新一代发电容量的一半,化石,核电,水电和所有其他可再生能源构成另一半在澳大利亚,这种主导地位更加明显,光伏和风力几乎全部构成新一代发电容量此外,这一趋势将持续下去2015年风能和光伏安装率在全球范围内增长了19%,而其他技术的发展速度是静态的,或者光伏和风能下降因为它们已经达到了商业规模,价格便宜(并且已经设定)为了变得更便宜,并且不受燃料可用性,环境因素,建筑材料,供水或安全性的限制问题事实上,光伏和风力现在有着如此巨大的先机,没有其他低排放发电技术有合理的发展前景</p><p>传统的水力发电无法跟上步伐,因为每个国家迟早都会用尽河流,生物质供应受到严重限制核能,碳捕获和储存,集中太阳能热能,海洋能和地热所需的英雄增长率将超过年度安装规模的20至200倍差异,以捕获风能和光伏发电 - 这是自身增长迅速风能和光伏发电获得巨大的规模经济他们在世界各地的国家电力市场饱和的能力严重限制了其他低排放技术一些其他技术可能在某些地区变得重要,但这些技术基本上是利基市场,如作为冰岛的地热,或塔斯马尼亚的水力发电在未来20年内,大约80%的能源部门可以通电s,包括陆路运输(车辆和公共交通)的电气化和用于产热的电热泵这将进一步增加光伏和风能的机会,并允许消除三分之二的温室气体排放(基于国家的部门细分)排放数据)光伏和风能的可变性质经常被引用的问题怎么样</p><p>幸运的是,有一系列解决方案可以帮助他们实现高水平的电网渗透虽然单个光伏发电和风力发电机的输出变化很大,但实际上数千个发电机的组合输出在良好的天气预报和平滑的情况下是非常可预测的</p><p>广阔的区域更重要的是,光伏和风力经常在不同的天气条件下产生电力 - 风暴有利于风,而平静的环境通常是晴天高压直流输电的快速改进使得大量的电力能够以低成本和高效率的方式传输到数千个公里,意味着当地天气的影响不太重要另一个选择是“负荷管理”,其中对家用和商用水加热,家用和电动汽车电池充电等电力需求从夜间移动到一天重合有充足的阳光和风力现有的水力和天然气或沼气发电机,只需一小部分最后,大规模蓄电已经以抽水蓄能(PHES)的形式提供,其中剩余能量用于将水上坡泵送到储水库,然后通过涡轮机释放以后恢复约80%的储存能量该技术占全球电力储存量的99%,并且在每年安装的新存储容量方面占绝大多数(2015年为34千兆瓦)澳大利亚已经拥有多个PHES设施,如Wivenhoe附近雪山中的布里斯班和Tumut 3所有这些都至少有30年的历史,但是可以建造更多以满足新风和光伏发电容量的存储需求澳大利亚国立大学正在进行的建模表明,水库中只有3个水-8小时的电网运行足以稳定约90%光伏和风的电网 - 主要用于转换日间太阳能供夜间使用 这将需要几百公顷的水库用于澳大利亚电网,并且可以通过建造一系列“离河”抽水蓄能电站来完成</p><p>与传统的“河上”水电不同,离岸PHES需要成对的公顷规模较大的水库,就像超大的农场水坝,位于陡峭的丘陵地区,由200-1000米的高度差分隔开,并由一个装有水泵和水轮机的管道连接起来一个例子就是拟建的Kidston项目昆士兰州北部的金矿在这些系统中,水围绕着一个闭环,它们消耗的水很少(蒸发减去降雨量),并且比河流系统的环境影响要小得多在澳大利亚,如果风和PV继续以安装率要达到2020年可再生能源目标(每年约1吉瓦),我们将在2030年达到50%可再生电力如果安装率每年增加一倍,达到每年2吉瓦,则增加到80%雄心勃勃的可再生能源目标 - 其障碍可能比技术更具政治性PV和风将在可再生能源转型中占据绝对优势,因为没有时间让其他低排放技术在它们饱和市场之前捕获它们Wind,PV ,PHES,HVDC和热泵是大规模部署中可靠的可再生能源解决方案(全球安装100-1,000 GW)这些技术可以在没有任何英雄假设的情况下快速大幅削减能源行业的温室气体排放</p><p>从现有水电开始,

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