研究人员模拟部门耦合的欧洲能源系统脱碳

对风能和太阳能进行明确而有力的投资,并立即生效,是履行《巴黎协定》将全球变暖限制在1.5°C以内的最经济、最简单的方式。

助理教授Marta Victoria。图片来源:Ida Jensen, AU Photo。
助理教授Marta Victoria。图片来源:Ida Jensen, AU Photo。

这是发表在《科学》杂志上的一篇新科学文章所传达的信息自然通讯杂志,科学家从那里来奥尔胡斯大学通过利用欧洲和斯堪的纳维亚每个国家不间断的高分辨率每小时数据和网络互连,模拟了行业耦合的欧洲能源系统的脱碳。

通过使用该大学的PRIME超级计算机,该团队模拟了如何改变供热和运输部门能源和电力的生产,以确保每一个可能的小时都有足够的一切,即使在冬天最冷的几个星期。

我们提出的问题是,为了实现2050年的目标,应该采用哪种能源战略。我们有一个“碳预算”——二氧化碳的最大排放量2我们可以排放——我们如何确保到2050年以最廉价、最可行的方式达到气候中和?

Marta Victoria,助理教授,奥胡斯大学工程系光伏与能源系统专家

维多利亚继续说道,“有两种情况:“早而稳定”或“晚而迅速”。我们的模型清楚地表明,成本最优的解决方案是立即行动。在短期内要有野心。我们发现太阳能以及陆上和海上风能是2050年完全脱碳能源系统中成本优化的基石.”

玛尔塔·维多利亚强调,在接下来的三十年里,这两条道路都需要大规模部署风能和太阳能光伏发电。

必要的安装率与历史最大值相似,这使得过渡困难,但可行。

这不是一项容易的任务在一些年内,我们将必须安装超过1亿瓦的太阳能光伏和风能,并实现完全脱碳的二氧化碳2价格将会比现在高得多

Marta Victoria,助理教授,奥胡斯大学工程系光伏与能源系统专家

本文论证了CO的逐渐倾斜2到2050年,价格将上涨到大约400欧元/吨,这是目前价格的20倍。玛尔塔认为,这对向可再生能源过渡至关重要。

此外,该模型还包括水力发电,考虑到所谓的“噩梦周”——少量的天然气发电和加热生产,以及能源储存设施。

集中供热系统在电力和供暖需求旺盛,但风能和太阳能产量较低的寒冷和关键时期非常有效。大型热水箱在这几周内会排出水。这样我们就能确保,未来的能源系统在任何可能的情况下都能正常工作

Marta Victoria,助理教授,奥胡斯大学工程系光伏与能源系统专家

该研究考虑了每一种能源资源,如核能,但由于成本和可行性的改进,该模型显然更倾向于风能、太阳能和水力。这项研究是与卡尔斯鲁厄理工学院的科学家合作完成的,是由丹麦创新基金资助的RE-INVEST项目的一部分。

期刊引用

维多利亚,M。.(2020年)欧洲能源体系的早期脱碳是有回报的。自然通讯doi.org/10.1038/s41467 - 020 - 20015 - 4

来源:https://international.au.dk/

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