破记录！南澳利用 100% 可再生能源发电近一周

纵观人类社会的发展，尤其是工业革命以来的突飞猛进，离不开对能源的利用，然而发展程度越高，对能源的依赖程度也越高。如果像以前那样使用化石燃料肯定不是长久之计，一是此类能源如今看尚算丰富，但始终有耗尽的一天，二是使用此类能源时产生的污染和气候变化等「副作用」也不可忽视，某种程度上反而束缚了发展的脚步。

种种原因下，成本较低又清洁环保的可再生能源在能源结构中也就越来越重要。在 2021 年 12 月，拥有 177 万人口的南澳大利亚实现了利用 100% 可再生能源发电近一周。

根据能源分析师 Geoff Eldridge 的分析，在确定的六天里，该州平均 101% 的能源来自风能、屋顶太阳能和太阳能发电场，只有一小部分能源来自天然气，以保持电网的稳定。

据清洁能源网站 RenewEconomy.com.au 的报道，在 156 小时的可再生能源运行期间，风能在总能源供应中的份额平均为 64.4%，屋顶太阳能平均为 29.5%，公用事业规模太阳能平均为 6.2 %。全球能源顾问 Wood Mackenzie 在播客 「The Energy Gang」 的最新一集也提及，澳大利亚成功地将可再生能源纳入其电网的 24%。

目前可再生能源中应用最广泛、技术较成熟的有水能、风能和太阳能，许多国家和地区其实早就开始了此类可再生能源的利用，但要实践并不是一件易事。

南澳大利亚地区人口并不算高，用电需求也不算大，但电力生产一般是集中式的，这就意味着，一个电厂要长距离输送电量不大的电力，无法形成规模效应。另外由于各种自然灾害，南澳大利亚的电网也经常损坏，经常断电也导致了高昂的维修费用。过高的用电成本，促使州政府推动可再生能源的利用。

在过去几年里，南澳大利亚州约有三分之一的家庭在屋顶装有太阳能电池板。此外还有三个工业规模的太阳能发电厂，发电量约为 300 兆瓦，因此该州一半以上的电力来自风能和太阳能。根据光伏技术顾问 Pierre Verlinden 的数据，在过去 13 年中南澳大利亚可再生能源普及率稳步上升，每年绝对增长率为 4.5%。

虽然南澳大利亚州实现了利用 100% 可再生能源发电，但在电力系统里，发电和用电是需要实时平衡的，目前风能和太阳能发电厂无法 24 小时稳定输出电力，所以在该州的能源结构里，除了风能与太阳能，还是需要少部分的天然气用于维持电网的稳定。

目前南澳大利亚安装了四台同步电容器，当没有足够的风能或太阳能来满足能源需求时，可能仍需要燃气发电机，但维持电网安全所需的燃气发电量将显着减少，降低了对天然气电厂的调峰需求。

不过南澳大利亚的天然气价格昂贵，如果要实现州政府的期望，在 2030 年实现 100％ 可再生能源的稳定供电，那么来源多样性、储能和电网互联等问题都需要解决。

在南澳大利亚的詹姆斯敦，有一个 150 兆瓦的特斯拉大电池组，旁边就是 315 兆瓦的霍恩斯代尔风力发电场，因此这个大电池组也是霍恩斯代尔储能系统（HPR）。

常见的储能方式有电池、储能飞轮、抽水蓄能和压缩空气储能等，但目前电池的能量密度（每千克能源物质中蕴含的总能量）并不高，因此这套电池组的主要作用并不是作为后备电源使用，它的主要任务是快速调频，帮助电网适应可再生能源供电的变化，再「兼职」吸收多余的风力发电。

可再生能源的利用是社会未来发展的趋势之一，如今还有许多需要完善的地方，但此次南澳大利亚利用 100% 可再生能源发电的记录是一次成功的尝试，希望在未来能看到更多这样的成功，让可再生能源推动人类社会更近一步的发展。