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风能和太阳能的“能源干旱”可能持续近一周

本站发布时间:2023-12-23 15:41:28

太阳能和风能可能是免费的可再生燃料,但它们依赖于人类无法控制的自然过程需要承认的是,这与可再生能源有关:太阳的能量很低,风的能量也很低,但当太阳同时失去能量来源时会发生什么

这一现象被认为是由能量引起的在这篇新论文中,太平洋西北国家实验室(PNNL)的研究人员发现,在该国的一些地区,这种能量流可以持续近一周

“当我们完全脱碳并依赖太阳能和风能时,能源氢可能会对电网产生大量影响,”PNNL地球科学家和论文作者CameronBracken说电网运营商需要知道何时会出现能量泄漏,以便准备从不同的来源提取能量除此之外,了解在何处、何时以及长时间的能源供应将有助于专家管理电网级电池系统,这些系统能够在最需要能源的时候提供足够的电力

该团队于10月31日在《可再生能源》杂志上发表了定义,并将在本周的美国地球物理联盟年度会议上发表

亨廷顿群岛多云,无风天

最近,研究人员在全球或地区范围内研究了能源氢的组成但在大范围内研究的并不多为了发现更多的信息,请参阅Us研究人员深入到天气数据中,并使用历史上的极端需求数据来了解极端干旱发生的频率,因此需要更多的能量

团队检查了4天的天气数据,以获取连续Us家中的地理警报显示,每天都有实际的警报和风力警报天气数据包括风力涡轮机重量的风速以及太阳能发电机组的强度当天气被显示时,空气和云层被吸入到来自风力发电厂和极地发电厂的低能量发电中,这是一种复合的水力发电

Brackensaid说,

“从1980年开始,我们基本上要拍摄20世纪20年代的基础结构照片,并在40年的风雨中工作。”“我们可能会质疑‘目前的结构在历史气候条件下会如何表现’”

研究人员发现,能量流可以发生在与容器U交叉的容器中s认为这是一个非常罕见的发现例如,在加利福尼亚州,云和无风的情况通常持续数天,而同样的情况通常只持续一周犹他州、科罗拉多州和堪萨斯州经常经历几个小时甚至几天的能源干旱与此同时,太平洋西北部和东北部经历了持续数小时、连续数天的能源干旱不同的时间表(每小时还是每天)将有助于了解能源对电网的影响——它会持续几个小时还是几天

总体而言,研究人员发现,最长的能量氢组成小时时间尺度为37小时(在得克萨斯州),而最长的能源氢组成日时间尺度为6天(在加利福尼亚州)

峰值能量需求

Brackensaid说,简单地说,知道哪里和如何施加能量只是喷嘴的一部分他还强调,在能源短缺的情况下,太阳能和风能是不必要的电网运营商可以利用水力发电、化石燃料或从美国其他地区输送的能源S

但随着国家习惯于远离化石燃料,以及越来越多的太阳能和风能,电网运营商必须了解,当电力需求超过供应量时,是否会出现额外的水力气候变化带来了更多的夏季和更强烈的风暴,这些时间不足以维持生命(用于冷却),但通电可能意味着生命或死亡

了解能源氢流量和能源需求之间的可能联系,该表将其历史、假设的发电数据添加到40年的历史能源需求数据中,这些数据也涵盖了整个发电厂

Brackensaid说,数据显示“风和极地干旱对峰值需求的影响比你预期的要大”,这意味着当电力需求高时,通常会出现无风和无云的时段目前,Brackenis还没有确定相关的含义

Brackensaid

能量储存用于能量水解

美国国家自然科学院地球科学研究所所长NathalieVoisin表示,对高频放电模式的研究也有助于为长期能源储存项目的部署提供信息该论文首次提出了能量水解成分的统一标准,只要它能在国家的不同地区持续存在

Voisin说:“我们正在提供如何平等地设计和管理多天存储的见解。因此,当你知道一个额外的干旱将持续五个小时或五天时,你就可以对生活充满热情,也可以得到协调的管理。”

接下来,Brackenan和我将推断天气和未来的需求,看看气候变化将如何影响抵御干旱的频率该团队计划在整个过程中注入更多的水,并结合不断发展的基础结构

这项研究是由NNL通过其内部GODEEP倡议资助的


来源:

Materials provided by
DOE/Pacific Northwest National Laboratory. Original written by JoAnna Wendel.
注明: Content may be edited for style and length.


参考:

  1. Cameron Bracken, Nathalie Voisin, Casey D. Burleyson, Allison M. Campbell, Z. Jason Hou, Daniel Broman.
    Standardized benchmark of historical compound wind and solar energy droughts across the Continental United States. Renewable Energy, 2024; 220: 119550 DOI: 10.1016/j.renene.2023.119550

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