这份报告由美国加州大学尔湾分校的研究人员发表在《自然通讯》期刊。报告指出，先进的工业化国家的大部分电力需求可以通过风能和太阳能的某种组合来满足。

 

该报告的作者包括来自清华大学、卡内基科学研究所和加州理工学院的研究人员，他们并不否认储能系统和其他电网平衡技术的必要性。但他们强调，随着世界各国的电力系统向净零排放快速转型，基于可靠的可再生能源的电力系统可以满足大多数的电力需求，以取代化石燃料发电技术。

 

该研究团队分析了全球42个国家39年来的每小时能源需求数据，发现对于面积较大的低纬度国家来说，完全转换为可持续能源可能更容易，这些国家的电力可以全年依赖光伏发电，例如澳大利亚。

 

然而，纬度较高、面积较小的国家，例如德国，利用风能和太阳能满足其电力需求则更具挑战性。德国近期无风少风的情况，意味着该国必须开发其他能源。

 

该研究发现，即使没有采用储能系统，以风电为主的电网也能够满足这些国家72%至91%的电力需求。

 

通过部署持续放电时间为12小时的储能系统，电力系统则以光伏发电为主导，可以满足83%到94%的电力需求。

 

加州大学尔湾分校地球系统科学教授Steve Davis说：“风能和太阳能可以满足许多国家和地区80%以上的电力需求，而无需部署过多的储能系统或发电设施。这是关键的一点。由于国家和地区的不同情况，在零碳的未来，储能系统和其他非化石能源可以满足一些电力需求，因为在一年中有很多时候风力和阳光不足而导致无法发电或供电不足。”

 

针对这种情况，研究人员建议构建超过年度电力需求的发电容量，部署长时储能系统，并在可能的情况下整合多个国家或地区的电力资源。

 

报告的主要作者、清华大学地球系统科学系助理教授同丹说：“欧洲提供了一个很好的例子，集合了西班牙、意大利和希腊的太阳能，以及荷兰、丹麦和波罗的海地区风能的电力系统可以保证电力供应的一致性和可靠性。”

 

研究人员发现，风能和太阳能发电系统可以满足美国总电力需求的85%左右，而且还可以通过容量的过度建设、增加电池和其他储能系统的部署以及与北美大陆其他国家建立合作伙伴的来增加发电量。

 

Davis说：“在世界范围内，我们生产净零碳电力的能力存在一些明确的地理和环境的限制，一些地区使用清洁能源存在困难，而一些地区则无法使用清洁能源。虽然很难从发电组合中完全消除化石燃料，但当技术、经济和社会政治意愿保持一致时，可以实现这一目标。”