【2021/11/02 ScienceDaily】
據美國能源部 (DOE) 國家可再生能源實驗室 (NREL) 的研究人員進行的分析，若國內建築物完全使用可再生能源供電，採用能源效益分配措施可以減少所需的能源存儲量。隨著越來越多的社區計劃百分百的依賴，研究人員提供一種具有成本效益且可靠的 100% 可再生電網的最佳策略。因為大多數希望實現100%利用可再生能源目標的計劃都以太陽能和風能為考慮標的。研究人員使用美國能源部的建築能源模式之兩套工具 EnergyPlus 和 OpenStudio來模擬能源需求，同時亦將建築規模、年齡和入住類型等因素列入考慮，並取得美國能源部有關現有建築物的特性和建築物使用的能源負荷數據等。
研究人員將全國分為五個氣候帶，從炎熱潮濕的佛羅里達州到極冷的明尼蘇達州。其他，還包括紐約州、德克薩斯州和科羅拉多州等區域。針對每個區域的加熱和冷卻需求的極端情況進行了解，研究人員便能夠以盡可能的降低所需綠電存儲量的方式，選擇適當及最有效率的可再生能源組合。
研究人員將『長期存儲』定義為可滿足供應需求電力48小時以上的電能存儲系統。因此，在停止發電後仍可供應數天乃至於數月的電力。然而，目前長期存儲的技術不是未成熟，就是無法可隨處使用。經過計算，達到最後75%到100%的可再生能源將導致與長期儲能相關的成本顯著增加。該研究重點不在於存儲，而是強調可再生資源、超大發電能力和能源效率投資的最佳組合。隨著技術成本和性能的更新，未來將有多種方法可實現100%的綠能使用率。
研究顯示可再生能源容量可擴大1.4至3.2倍，並通過建築節能措施實現52%至68%的節能目標，並依據不同地區來製定最優化的成本效益方案。提高家庭和辦公室的能源效率可以減少所需的可再生資源的數量，減少存儲量，並降低傳輸成本，最終將達成支持無碳能源系統的目標。綠電成本效益優化過程適用於大城市及小鄉鎮。目標以盡量減少對存儲的依賴，計算出佛州坦帕市適合利用太陽能電池板來提供的所有電力，而明尼蘇達州際國瀑布城的電力則 100%可由風力渦輪機提供。
該計算模式的目的不是要取代對特定地點的詳細工程設計、建築、電網和能源基礎設施規劃過程的需求，而是希望經過新穎的計算方法可以產生廣泛相關和適用總體概念和結論。為了高效地達成100%可再生方案，新開發的計算模式可提供這些細部工程設計和規劃過程的策略。
產業發展中心 產業分析組 金悅祖摘譯
