溫州網氣候變化訊，除非出了問題，世界各地的電網運營商一直在努力平衡電力需求和電力供應，靈活的存儲和電網升級是將大量可再生能源納入電網的關鍵。

這意味著要密切關注發電站、太陽能發電廠和風力渦輪機。這意味著看天氣預報來預測人們什么時候會打開暖氣，以及體育迷們什么時候打開冰箱喝半杯。

隨著我們的電力來源從化石燃料轉變為可再生能源，電網運營商也在改變他們的工作方式。“這是一個巨大的技術挑戰，”蒙大拿州立大學電氣工程教授RobMaher說。

在舊模式下，化石燃料在發電廠里燃燒。這些發電廠通常建在城市或工業中心附近的用電地點，并通過上下升降來滿足需求。大量的煤炭、石油和天然氣通過公路、鐵路、運河和海運從礦井或礦井運往發電廠。

在可再生能源普及率不斷提高的新世界，發電的地點和時間發生了變化。太陽能電池板分布在屋頂上，而大型風力發電廠和太陽能發電廠則建在多風和陽光充足的地方，這些地方可能不靠近城市中心。正如氣候延遲者喜歡指出的，太陽并不總是照耀，風也不總是刮。

舊的能源安全方式并不完美。由于管道凍結、運河堵塞、碼頭起火、罷工、沖突和國際制裁，化石燃料供應中斷。傳統發電廠的機械故障會導致大量電力供應中斷。

可再生能源在許多方面更具彈性，但也帶來了不同的挑戰，需要不同的解決方案。隨著七國集團（G7）計劃在2035年前徹底實現電力系統脫碳，靈活的存儲和電網升級是關鍵。

電力儲存

部分答案是儲存太陽光照和風吹時產生的能量，以便在沒有陽光的情況下使用。電池能以這種方式儲存能量。這就是你的電池供電遙控器的工作原理，而不依賴任何發電站或太陽能電池板。

在足夠大的范圍內這樣做是一個挑戰。國際能源署估計到2030年，世界需要585吉瓦的電池電量，到2050年達到凈零電量。目前，這個數字是17GW。

能源與清潔空氣研究中心分析師張星（音譯）表示，電池技術目前“還不夠成熟，無法在需要時提供基本電力負荷”。國際能源機構表示，“快速擴大規模對于解決風能和太陽能每小時的變化至關重要”。

另一種儲電方式是抽水蓄能。當電力供應充足時，水從較低的水庫抽水到較高的水庫。然后在電力供應不足時釋放。它轉動渦輪發電。美國就是這樣商店它95%的能源和能源部說它對電網的可靠性至關重要。

輸電線路

也可以通過將一個網格連接到另一個網格來管理可變性。因此，如果英國需要購買一些電力，因為沒有風，那么它可以從法國購買一些電力，因為那里可能會有電力過剩。

電網通過稱為互連的高壓電纜相互連接。英國與法國、比利時、挪威和荷蘭有聯系，并正在與丹麥建立新的聯系。

中國已經修建了數千公里的超高壓輸電線路，將電力從西部的風電場和太陽能發電場輸送到東部大多數人居住的地方。

最近的普林斯頓大學報告研究發現，美國需要將輸電線路的建設速度提高一倍，以實現其降低通脹法案氣候立法的潛力。

類似地，a報告來自社會和經濟進步中心的研究發現，印度需要修建輸電線路，將西部的太陽能和南方的風能輸送到全國其他地區。它發現，由于印度只有一個電網，這將變得更加容易。

2021年2月，美國德克薩斯州展示了當電網未連接時可能發生的情況。美國監管與其他電網相連的電網。為了避免來自華盛頓的監管，德克薩斯州的政客們決定不把他們的電網與其他國家連接起來。

然后天氣變得異常寒冷。電力需求猛增，能源基礎設施凍結，導致全州停電，德州人在家里瑟瑟發抖。因為他們的電網沒有與其他州相連，他們發現購買急需的電力變得更加困難。

雖然這些停電主要是由化石燃料基礎設施的故障造成的，但教訓是孤立的電網是不安全的。

備用發電機

除了努力提高電網處理可再生能源的能力外，世界各地的許多政府都在尋找不可再生能源來提供備用電力。這可以是任何不受天氣影響的東西，可以被人類上下轉動，通常是通過讓他們的渦輪機旋轉得更快。

有一些選擇不會導致全球變暖，包括核能和地熱能。水電易受干旱影響，但只要有足夠的降雨維持水庫水位上行，就可以按需調度。

污染的選擇包括煤、石油和天然氣等化石燃料。雖然碳捕獲技術的成本很高，但不能減少碳的儲存對氣候的影響。

政府已經證明了一系列基于備用電源的項目的合理性。張說，基于這個原因，中國允許可再生能源開發商在太陽能或風力發電廠旁邊建設燃煤發電站，將這些聯合項目歸類為綠色能源。

張說，這個想法是，在不需要電力的情況下，燃煤發電站可以以非常低的發電率運行。“但是，說實話，你不能太低，”她說，并將其與將烹飪氣體調低到最低設置，然后完全熄火相比較。

加州州長加文·紐森的政府已經建立當可再生能源產量太低無法滿足能源需求時，作為最后手段的天然氣廠和柴油發電機。

“它們本質上就像大型飛機發動機，”馬厄說。“這樣做的好處是，它們可以很快地上下調節。但如果你的目標是擁有更多的可再生能源，那么依賴天然氣渦輪機可能不是最理想的結果。但現在，這是必須要做到的。”

另一方面，南澳大利亞是非常接近證明一個主要由風能和太陽能驅動的電網可以在沒有化石燃料的情況下運行。這家市場運營商去年將天然氣發電廠的數量從4家減少到2家，并希望將其減少到1家。

雖然對可再生能源的批評主要集中在太陽不亮或風不吹的情況下會發生什么，但也有另一面。當陽光明媚，電力需求低迷時，電網運營商可以廉價出售電力，甚至付錢給企業或家庭使用。

智能技術越來越多地允許企業客戶甚至家庭通過需求響應在平衡電網方面發揮積極作用。

“最重要的是考慮可再生能源的成本效益整合，”E3G研究人員Vilislava Ivanova說。“通過靈活的電力系統，您可以最有效地做到這一點，這將使消費者、供應商和網絡運營商能夠更好地管理未來的需求。”