通常在非常寒冷和陽(yáng)光充足的冬季，當(dāng)供暖用電需求猛增時(shí)，停電的風(fēng)險(xiǎn)最高。但是，隨著S2S4E項(xiàng)目的一項(xiàng)新研究表明，隨著電力系統(tǒng)中可再生能源份額的增加，這種情況將會(huì)改變。

在8月底發(fā)表在《可再生能源雜志》上的這項(xiàng)研究中，雷丁大學(xué)的研究人員漢娜·布魯姆菲爾德，查理·西特斯和丹尼爾·德魯研究了過(guò)去40年歐洲天氣情況，出現(xiàn)了最高的電力需求。

在確定了歐洲28個(gè)國(guó)家以及整個(gè)歐洲的高需求事件后，他們分析了這些事件期間風(fēng)能和太陽(yáng)能滿足了多少電力需求。

40年的電力需求和天氣數(shù)據(jù)

為此，他們使用了為S2S4E項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)集，該數(shù)據(jù)集顯示了1979年至2018年期間這28個(gè)歐洲國(guó)家的國(guó)家電力需求以及風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電。

“我們的分析表明，歐洲電力需求非常高的大多數(shù)情況都發(fā)生在陽(yáng)光燦爛的冬季，氣溫低于平均水平，這時(shí)由于寒冷導(dǎo)致供暖用電需求增加。這些低溫發(fā)生最頻繁的地區(qū)以斯堪的納維亞和俄羅斯為中心。”

她補(bǔ)充說(shuō)：“在南歐，夏季也發(fā)生了用電需求非常高的情況，在炎熱的日子里人們使用空調(diào)降溫。”

圖片說(shuō)明：(a)2 m溫度異常(b)100 m風(fēng)速異常，以及(c)表面太陽(yáng)輻射異常。等高線顯示事件期間的平均海平面壓力。(d–f)，如(a–c)所示，是歐洲總需求高峰-凈可再生能源事件(=電力需求減去風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電量)。

在低風(fēng)天，停電的風(fēng)險(xiǎn)最高

向可再生能源過(guò)渡將是實(shí)現(xiàn)全球氣候目標(biāo)和減少電力系統(tǒng)溫室氣體排放的關(guān)鍵。然而，與電力生產(chǎn)在傳統(tǒng)發(fā)電廠燃用化石燃料發(fā)電的風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽(yáng)能電池板取決于天氣。

因此，可再生能源在電力系統(tǒng)中所占份額的增加將使電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商更加難以確保隨時(shí)都有足夠的可用發(fā)電量來(lái)滿足需求。

在過(guò)去的40年中，具有最高電力需求(因此停電風(fēng)險(xiǎn)最高)的時(shí)期發(fā)生在接近平均風(fēng)速且高于正常太陽(yáng)輻射的日子。

但是，太陽(yáng)能和風(fēng)能的裝機(jī)容量越高，這些天來(lái)自風(fēng)能和太陽(yáng)能的電力供應(yīng)就越大。由于平均風(fēng)速和太陽(yáng)輻射會(huì)轉(zhuǎn)化為平均風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電量，因此，隨著電力供應(yīng)中可再生能源份額的增加，可能導(dǎo)致停電風(fēng)險(xiǎn)的天氣狀況將發(fā)生變化。

布盧姆菲爾德說(shuō)：“我們的研究表明，在可再生能源比例很高的電力系統(tǒng)中，潛在的壓力條件與溫和的溫度以及北海地區(qū)的風(fēng)速低得多有關(guān)，北海地區(qū)是歐洲海上風(fēng)電的所在地。”

她補(bǔ)充說(shuō)：“隨著國(guó)家電力系統(tǒng)中安裝的可再生能源發(fā)電量的增加，準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)將變得越來(lái)越重要。在可用供應(yīng)可能不足的時(shí)候尤其如此。”