風力及太陽能可供應美國90%電力

草根影響力新視野　喬依絲 編譯

由於化石燃料(包括煤炭、石油和天然氣)所造成的氣候變化已嚴重影響到人類及動植物的生存環境，全球能源導向應盡快轉至較為乾淨的可再生能源，如太陽能、風力、潮汐能、地熱能等。近期有項研究指出，風力、太陽能和儲存能源足夠供應全美國90-100%的電力需求。

可能有不少人會質疑風力和太陽能如何供應一個國家的電力系統，部份的懷疑來自於這些大自然能源會隨著太陽起落或是風速大小而有所影響，例如太陽能電池板只有在白天太陽出來時才會有較佳的表現，而風力發電遇到無風狀態時就只好停擺了。

所幸大自然在提供這兩種能源時是採季節性互補方式，例如夏季時太陽能發電效能最強，但冬季時則最弱，而春季和秋季的風力最大。每當入夜後太陽能電池板處停止運作時，風力發電機則開始起動。大自然既已提供人類這麼聰明的季節性變化方式，那麼人類該如何有效加以利用並且達到風力及太陽能的平衡供應狀態呢?

一篇最近發表在“能源與環境科學(Energy and Environmental Science)”期刊上的論文提供了解決之道，所負責的作者群包括了在環境科學和能源方面有著多年豐富工作經驗的Ken Caldeira博士。研究人員分析了美國自1980至2015年共36年期間每小時的天氣數據，他們計算了這段期間內風力和太陽能的可供應量，以及美國全年的電力需求和變化狀況。

研究人員發現，在100%的電力容量和沒有儲存能量的機制下，大約75%的風力加上25%的太陽能是最佳的組合模式，並且同時運用大的聚集區域則效果最好，如此有可能提供美國大約75-80%的電力需求。如果該系統設計為產能過剩的機制(如150%的電力容量），那麼風力和太陽能就可以滿足美國90%的電力需求。研究人員同時意識到如果能量過剩，則可以儲存能量供以後使用，例如，太陽能電池板若是在白天產生多餘的能量，則可以存儲該電力以供夜間使用。

研究人員發現，幾乎世界上所有國家的電力需求都可以靠風力、太陽能和存儲機制來獲得滿足。如果再增加水力發電、生物燃料甚至核電等其他來源，那麼要達到100%再生能源電力供應絕對是可行的。

Reference :

Study: wind and solar can power most of the United States