能源学究们对美国100%可再生能源的计划感到不满——为什么?
科学是凌乱的,但它不一定是脏的。
6月19日,一群受到尊敬的能源研究人员发布了一个发表在《美国国家科学院院刊》上的论文(美国国家科学院院刊)研究关于如何仅使用可再生能源为U.S.。
这篇新论文,由前撰写美国国家海洋和大气管理局研究员克里斯托弗·克拉克和一小军的学者,说,最初的2015年研究有“错误,不恰当的方法和令人难以置信的假设”,只使用太阳,风和水来燃料。
随后是辩论的风暴,因为所有条纹的能量竞争权衡了PNAS分析的优点。马克Z.雅各逊,斯坦福大学教授和2015年学习的领导作者,射门详细的反驳,在一个呼吁他的研究人员“化石燃料和核心支持者”。
为什么会有这么大的混乱?作为一名研究能源技术和政策的能源研究员实现能源体系现代化,我会尽量解释。
总的来说,建立一个清洁能源系统——即使它的80%是可再生的——是一个可以实现的共识目标;这最后的20%——以及如何达到这一目标——构成了争论的主要焦点。
'Energy Twitter'着火了
雅各布森的精美纸此外,还发表于PNA,捆绑了他自己的大量工作,也可以展示美国所有目的中使用的所有能量。到2050年,可以来自风,水和太阳能(WWS)。
当太阳不发光时,风不会吹或水不可用?他的发现假设需要大量的能量储存,主要是以热量和氢气的形式,以满足能源需求,当没有足够的可再生能源并在太多时储存它。
他们还得出结论,这种情况比依赖核能等其他技术的世界成本更低,碳捕获以及其他减少碳排放的方法。
噼啪声反驳是钝的,深深地切断了雅各布森和同事的工作的假设。同样的pnas问题也包括一个反驳从雅各布森掠夺。
能源推特 - 也就是说,像我在Twitter上的能源竞争 -爆炸.
美国经济能在本世纪中叶完全转向可再生能源吗?可能不会。政策制定者应该停止尝试。https://t.co/3cIJovtNZY
- eduardo porter(@portreduardo)2017年6月20日
Ooph。这不是正确的结论。https://t.co/VvQwIxvC4e
- JesseJenkins (@JesseJenkins)2017年6月20日
来自这场辩论的大部分炎热似乎源于雅各逊在他的论文中制作一些非常大胆的索赔,迄今为止讲解麻省理工学院技术审查“我们的论文中没有一个错误。”这是一个非常粗体的主张,具体取决于它的解释方式,可以阅读说,研究作者的模型是完美的,这当然不是,因为没有。
这场辩论看似晦涩难懂,但却具有重大的政治和社会意义。
一些名人已签署雅各布森的愿景,并迫切需要围绕其分析围绕其整个能源系统的可行性进行的政策,这些能源系统耗尽100%的风,水和太阳能。如果政策制定者在论文中购买了技术和经济假设,它对国家,地方和国家政策的方向有很大的影响。
与此同时,批评者也提出了一些担忧。特别是,他们认为仅根据雅各布森的分析做出的决定可能导致仅考虑技术的严重过度投资如果成本高于预期,这可能会适得其反。
的本质
为了预测未来能源系统的工作方式,研究人员建立了基于计算机的模型,输入假设,然后进行模拟。
Clack和其他合著者的反驳集中在四大问题(PDF)他们用WWS纸看到了:建模错误;难以置信的假设;电力系统建模不足;对输入气候模型的审查不足,这通知了太阳能和风力的发电量。以下是一些亮点,我自己的想法撒上了。
Clack采用雅各布森假设可用的水力发电量。在他们的反驳中,他们吐过来的数字,但雅各逊在2050年担任自动化机会的总能量达到今天,虽然当时,速率,所产生的能量是一个至关重要的问题。
在雅各布森的模型中,水力发电能力有了显著的增长——高达1300亿瓦(约为当前容量的10倍),似乎在模型输出的某些天内连续运行了至少12小时。雅各布森说,这是可能的,在现有的水坝安装更多的涡轮机和发电机,只是不经常使用它们。
但是大坝的建造有特定的最大流量,因为如果你让太多的水通过大坝,你可能会淹没下游地区。从那以后,雅各布森承认,现有的水坝提供了这么多额外的电力很难.
尽管声势浩大的反100%人群离开w/单主张增加峰值流量硬。即使很难,更多的CSP或电池放电也会起作用
- Mark Z. Jacobson(@Mzjacobson)2017年6月21日
我最近参观了胡佛水坝。他们告诉你的第一件事就是建造大坝是为了灌溉和防洪,发电是一个很好的副产品。因此,期望中国的水坝能够提高产量可能比分析所暗示的要困难。
难以置信的假设
克拉克对雅各布森模型的一长串输入假设提出了质疑。其中几项与技术成熟和大规模应用的速度有关,包括地下热能储存、储存太阳能的相变材料以及氢作为可用燃料。
其他批评专注于围绕对能源需求的灵活性的假设 - 在处理可变阳光和风力发电时的关键考虑因素。然后需要电力传输功率基础设施,所需的所有资本的成本,需要的投资步伐和土地利用问题。
一些批评可能是公平的。我倾向于看好技术的潜力迅速推进,但在住宅能源使用中工作,特别是能源改造,我找到了金额地热能储存改造雅各布森认为这很难理解。
我对67%的人要求灵活的能力持保留意见。我还对雅各布森方案中所需的投资速度有一些疑问。
电力系统造型不足
Clack攻击Jacobson分析中的电力系统模型LOADMATCH过于简单。对LOADMATCH的主要批评是它没有考虑频率调节-保持电网频率稳定在60hz的需要,这是保持供电可靠的一个非常重要的方面。
一块轶事信息:雅各布森在纸质补充信息中,它将加载大约三到四分钟来模拟整整一年。我们只是德克萨斯电力市场的模拟可能需要数小时才能运行,并且对于高水平的可再生能源的模拟可能会考虑更长时间。
阅读两篇论文后,补充信息部分,反驳,很多新闻文章和Tweetstorms(来自我信任的其他能源人士),我发现自己认为证据负担仍然在雅各布森的法庭上。这里有很多课程。
但是,最终,我的观点是,科学理解的主体将因此而变得更加强大。同行评审过程缓慢,使用的是不完美的人类志愿者,而且并不总是第一次就完全正确。克拉克反驳的作者名单令人印象深刻,应该予以关注。然而,如果雅各布森的作品能够经受住这次挑战,我认为它将经得起时间的考验。
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