Nghiên cứu mới của giáo sư Đại học Stanford Mark Jacobson nhằm xóa bỏ mọi nghi ngờ về sự ổn định của lưới điện trong một thế giới được cung cấp hoàn toàn bằng năng lượng tái tạo. Nghiên cứu mới nhất mô hình hóa 100% lưới điện bằng điện gió và điện mặt trời trên khắp Hoa Kỳ, không tìm thấy nguy cơ mất điện ở bất kỳ khu vực nào và cũng mang lại lợi ích rộng rãi trong việc giảm chi phí, tạo công ăn việc làm và sử dụng hiệu quả quỹ đất hiện hữu.
Các mục tiêu và nhiệm vụ đạt 100% điện tái tạo trong những thập kỷ tới đang được đưa ra ở các khu vực trên thế giới, cũng như các chính sách khuyến khích phát triển điện mặt trời và yêu cầu thúc đẩy điện khí hóa trong các phân khúc khác nhau như sưởi ấm và trong lĩnh vực giao thông.Tuy nhiên, ở nhiều khu vực vẫn còn lưỡng lự trong việc chuyển dịch khỏi nhiên liệu hóa thạch và lo ngại rằng bản chất không liên tục của việc tạo ra gió và điện mặt trời có thể gây ra các vấn đề đối với nguồn cung cấp năng lượng trong khu vực.
Nghiên cứu mới nhất về chính sách phát triển điện mặt trời và các nguồn năng lượng tái tạo giúp đáp ứng nhu cầu năng lượng của hệ thống và không gây ô nhiễm môi trường. Chi tiết đầy đủ của nghiên cứu được tìm thấy trong bài báo Không ô nhiễm không khí và không carbon chỉ từ năng lượng sạch và không mất điện trong điều kiện thời tiết thay đổi trên khắp Hoa Kỳ sử dụng 100% năng lượng gió-nước-năng lượng mặt trời và hệ thống lưu trữ.
Nghiên cứu cho thấy rằng một hệ thống như vậy sẽ tránh được mất điện hoặc mất ổn định lưới điện nhờ một số lý do – một phần là hệ thống sẽ giảm nhu cầu năng lượng tới 60%, một phần như các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra, gió và mặt trời có xu hướng bổ sung về tính khả dụng vào các thời điểm khác nhau – cả hàng ngày và theo mùa. Và cuối cùng, hệ thống lưu trữ năng lượng giúp đáp ứng nhu cầu lấp đầy điện năng vào những khoảng trống khi điện gió hoặc mặt trời không đủ cung cấp.
Chi phí và lợi ích sử dụng đất
Ngoài sự ổn định, nghiên cứu cho thấy hệ thống giúp giảm 63% chi phí năng lượng trên khắp Hoa Kỳ và giảm sử dụng đất cần thiết từ 1,3% diện tích đất Hoa Kỳ hiện đang bị chiếm bởi các hoạt động nhiên liệu hóa thạch xuống 0,84% cần thiết cho hạ tầng điện trong kịch bản sử dụng 100% năng lượng tái tạo.
Lưu trữ thông minh
Chiến lược kết nối các giàn pin lưu trữ với thời lượng ngắn liên tiếp có thể cung cấp khả năng lưu trữ lâu hơn và có thể được xả đồng thời để đối phó với các thời điểm tải đạt đỉnh. Nói cách khác, pin lưu trữ với thời lượng ngắn được sử dụng cho cả những tải đỉnh trong thời gian ngắn và những đỉnh thấp hơn trong thời gian dài hoặc bất cứ thứ gì ở giữa chúng.
