向可再生能源的未来过渡将具有长期经济利益

新南威尔士大学悉尼研究人员发现，向可再生能源的未来过渡将具有环境和长期经济利益，并且在能源投资的能源回报（EROI）方面是可能的。

他们的研究最近发表在国际期刊《生态经济学》上，驳斥了向大规模可再生能源技术和系统过渡将占用过多的全球能源产生损害宏观经济的说法。

名誉副教授马克·迪森多夫（MarkDiesendorf）与UNSWEngineering的汤米·维德曼（TommyWiedmann）教授合作，分析了风能和/或太阳能将来可提供大部分发电量的地区（例如澳大利亚和美国）的数十项可再生电力系统研究。

澳大利亚清洁能源报告指出，可再生能源对澳大利亚总发电量的贡献已达到24％。

主要作者A/ProfDiesendorf是一位在发电方面具有专业知识的可再生能源研究人员，合著者TommyWiedmann教授是一位可持续性科学家。

迪森多夫（A/Diesendorf）教授说，鉴于一些化石燃料和核能支持者以及一些经济学家，他们的发现存在争议，他们拒绝向大规模电力可再生能源过渡。

他说：“这些批评家认为，世界经济将遭受重创，因为他们认为可再生能源需要太多的生命周期能源来建立，以至于将所有能源从其他用途中转移出去。”

“我们的论文表明，没有可靠的科学证据来支持这种说法，其中许多是基于2014年发表的一项研究，该研究使用了长达30年的数据。2018年仍有研究论文使用这些旧数据和这促使我检查了那些长期存在误解的人所犯的错误。”

迪森多夫（A/Diesendorf）教授说，批评者对过时的数据的依赖对于太阳能和风能技术都是“荒谬的”。

他说：“那时还很早，这些技术在过去十年中发生了巨大变化，更不用说过去三十年了。”

“这种发展体现在他们的成本降低上：在过去十年中风能降低了约30％，太阳能降低了85％至90％。这些成本降低反映了EROI的增加。”

迪森多夫（A/Diesendorf）教授说，人们担心过渡到可再生能源会对宏观经济造成破坏。

他说：“这些声明不仅依赖于过时的数据，而且还没有考虑从燃料燃烧过渡到能源效率的优势，而且也高估了存储要求。”

“我对我们的结果并不感到惊讶，因为我一直关注文献已有多年，并且对支持先前关于风能和太阳能EROI较低的信念的研究质量表示怀疑。”

聚焦风能和太阳能

迪森多夫教授说，这项研究的重点是风能和太阳能可再生能源，它们将来可以为世界许多地方提供绝大多数电力，甚至几乎所有能源。

他说：“风能和太阳能是所有现有发电技术中最便宜的，并且在地理位置上也很普及。”

“我们严格审查了太阳能和/或风能资源丰富的地区的大规模电力供需系统的情况，这些地区可能推动向这些地区内或经济地向这些地区传输电能的100％可再生电力的过渡在这些地区-包括澳大利亚，美国，中东，北非，中国，南美洲的部分地区和北欧-风能和/或太阳能等可变可再生能源（VRE）可以提供每年大部分电力代。对于存储，我们考虑水电，包括抽水蓄能，电池充电用过量的风和/或太阳能发电以及具有蓄热功能的集中式太阳能热（CST），这是一种利用阳光来产生热量的太阳能技术。”

能源成本/效益比方法

合著者Wiedmann教授说，研究人员将“净能量分析”作为其概念框架，在此框架内可以确定过去研究在确定可再生能源技术和系统的EROI方面的优势和劣势。

Wiedmann教授说：“我们之所以使用既定的净能量分析方法，是因为它与EROI问题高度相关：它旨在计算制造一项技术的所有能量输入，以便了解全部影响。”

“从开采原材料和矿物加工到建造和运行技术，然后在生命周期结束时对其进行解构。因此，这是对人类用于制造技术的所有能源的生命周期评估。”

可再生过渡

迪森多夫（A/Diesendorf）教授说，他们的发现表明，从化石燃料向可再生能源的过渡是值得的，这与以前有关风能和太阳能的EROI的许多研究的假设和结果相矛盾。

“我们发现风能和太阳能技术的EROI通常很高，并且在不断增加；通常，一个好的站点中的太阳能可以产生生命周期的一次能源，这些能源在一到两年的运行中就能自我构建，而大型风能则可以。三到六个月，”他说。

“存储对EROI的影响取决于采用的存储的数量和类型及其操作策略。在我们考虑的区域中，维持发电可靠性所需的存储数量相对较小。我们还发现，考虑到低能耗化石燃料发电的转换效率大大提高了风能和太阳能的相对EROI。最后，我们发现，快速过渡到可再生电力的宏观经济影响在最坏的情况下是暂时的，不太可能是主要的。”

更加可持续的未来

迪森多夫上校说，他希望这项研究的结果能使正在考虑或已经过渡到更具可持续性的电力技术和系统的企业和政府重新获得信心。

他说：“这可以得到政府政策的支持，在澳大利亚的某些地区（包括澳大利亚首都地区，维多利亚州和南澳大利亚州）的确如此，那里对过渡的大力支持。”

“澳大利亚的许多矿业公司也正在发展可再生能源，例如一家钢铁生产商与一家太阳能农场签订了购电协议以节省资金，而一家锌精炼厂则建立了自己的太阳能农场来提供更便宜的电力。”

迪森多夫（A/Diesendorf）教授说，然而，澳大利亚政府可能会帮助制定更多政策，以平稳过渡到可再生能源。

他说：“在澳大利亚，正在发生这种转变，因为可再生能源比化石燃料便宜得多，但途中有许多障碍和坑洼。”

“例如，风能和太阳能农场的输电线路不足，无法为城市和主要行业提供电力，我们需要更多的存储支持，以更好地平衡风能和太阳能的可变性。因此，我希望我们的研究将有助于为持续的发展提供支持。在过渡时期，因为我们不相信可再生能源电力的EROI如此之低，以至于过渡时期可能取代其他部门的投资。”