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近年來，全球各國關(guān)于發(fā)展可再生能源的討論一直熱度不減，但它始終沒能擺脫作為常規(guī)能源“替代者”的標(biāo)簽——作為不穩(wěn)定的間歇式能源，可再生能源不僅很難得到充分利用，而且很難滿足實(shí)時(shí)的供需平衡，其不穩(wěn)定的電力供應(yīng)常常會(huì)導(dǎo)致不可控的電壓波動(dòng)或用電服務(wù)中斷。
對此，IEEE電力與能源協(xié)會(huì)青年專業(yè)人士委員會(huì)主席、IEEE高級會(huì)員Simay Akar認(rèn)為，通過技術(shù)創(chuàng)新以解決上述問題，讓電網(wǎng)能夠使用更高質(zhì)量的可再生能源發(fā)電，是助力能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。Simay Akar在本文中進(jìn)一步分享了她的相關(guān)專業(yè)見解。
從蔚藍(lán)大海到田間地頭，可再生能源的更多可能
未來，海上漂浮式光伏電站技術(shù)的加速發(fā)展，將能幫助我們更高效率地利用水上空間和資源優(yōu)勢進(jìn)行可再生能源的生產(chǎn)。通過在水面上建立太陽能電池板的漂浮式光伏電站有諸多優(yōu)勢：不僅可以解決傳統(tǒng)陸地光伏發(fā)電站占地面積大的問題，且因?yàn)楹Ｋ汝懙販囟雀?，海上發(fā)電通常具有更高的能源效率；此外，在可以產(chǎn)生更多電力的同時(shí)，通過海上發(fā)電裝置遮蔽水面，能有效減少水源的蒸發(fā)損失以抑制藻類繁殖，對水資源也起到了一定的保護(hù)作用。
另一個(gè)能源高效應(yīng)用的發(fā)展趨勢便是農(nóng)業(yè)光伏應(yīng)用，即將土地同時(shí)用于農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和光伏發(fā)電。該技術(shù)擁有較強(qiáng)的普適性，它不僅能服務(wù)于種植業(yè)，還能夠滿足林業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)等諸多領(lǐng)域的需求。農(nóng)業(yè)光伏的應(yīng)用不僅提高了土地生產(chǎn)率，還能同時(shí)為當(dāng)?shù)靥峁┑统杀厩鍧嵞茉?，有助于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
除了已被廣泛應(yīng)用的太陽能和風(fēng)能之外，氫能在能源零碳轉(zhuǎn)型中也扮演著重要角色。氫燃料電池不僅可以儲(chǔ)存大量的能量，且對氣候和環(huán)境的影響非常小，使其可以作為交通運(yùn)輸和其他高功率應(yīng)用的理想能源選擇。雖然氫是自然界中最豐富的元素之一，但它通常與其他元素（如水或碳?xì)浠衔铮?ldquo;鎖定”在一起，因此“解鎖”氫氣的過程中也需要用到大量的能量，而這些能量通常來自化石燃料。要想獲得真正意義上的“綠氫”，則需要在氫氣的制取和儲(chǔ)存過程中也運(yùn)用到清潔能源。
因地制宜，更高效的能源生產(chǎn)及儲(chǔ)存
除了從“原料”角度進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，可再生能源的生產(chǎn)方式也是有待技術(shù)優(yōu)化的一大方向。在負(fù)載端或靠近用電現(xiàn)場配置較小的發(fā)電機(jī)組的分布式發(fā)電就是一種有前景的的能源生產(chǎn)方式。這種規(guī)模更小、更本地化的電力供應(yīng)方式具有一系列好處：它不僅能減少對輸電基礎(chǔ)設(shè)施的投資，取代建造高成本發(fā)電廠的需求，還能通過更靈活的系統(tǒng)降低能源在傳輸過程中的損耗。
在高效生產(chǎn)之外，有效儲(chǔ)能便是下一步有待解決的難題。雖然大規(guī)模電力存儲(chǔ)技術(shù)對一般用電的貢獻(xiàn)不可否認(rèn)，但小規(guī)模儲(chǔ)能的技術(shù)仍具有特殊的重要性。小型用戶側(cè)的儲(chǔ)電可以減少從大型燃料儲(chǔ)備中傳輸能源進(jìn)行使用的需求。此外，無論是對于大規(guī)模還是用戶側(cè)電力存儲(chǔ)，都需要考慮更多類型能源儲(chǔ)存的可能性，比如電能儲(chǔ)能、機(jī)械儲(chǔ)能、化學(xué)能儲(chǔ)能或熱能儲(chǔ)能。
據(jù)國際能源機(jī)構(gòu)（International Energy Agency）預(yù)測，未來幾年可再生能源將持續(xù)增長，氣候變化也對全球范圍內(nèi)的脫碳和能源轉(zhuǎn)型提出愈加迫切的需求，我相信，科技創(chuàng)新會(huì)是書寫能源未來更多可能的有力答案。
