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文章最初发表于耶鲁环境360．
就像风能和太阳能一样戏剧性的便宜尽管这些技术的怀疑者正在传播一些关于可再生能源和电网的神话。这些误解可以归结为:依赖可再生能源将使电力供应变得不可靠。
去年夏天，一些评论人士认为加州停电都是由于可再生能源的“间歇性”，而事实上主要原因可能是由气候变化引起的极端热浪，错误的规划，以及缺乏灵活的发电来源和足够的电力储存。在去年冬天德克萨斯州的一场残酷的寒流中，州长格雷格·阿博特错误地归咎于风能和太阳能该州大规模的电网故障，其规模远远超过加州。事实上，在90%的停电期间，可再生能源的表现超过了电网运营商的预测，而在剩下的时间里，可再生能源的表现最多不及天然气发电厂的十五分之一。相反，是其他原因——比如气候条件不佳的发电厂和天然气关闭因为设备冻结导致该州大部分地区电力短缺。
在欧洲，通常的目标是德国，部分原因是它的Energiewende(能源转型)从化石燃料和核能转向高效利用和可再生能源的政策。新当选的德国政府计划加快前者的步伐，完成后者，但一些批评人士警告称，德国正在“跑路”。面对可再生能源的限制．”
实际上，完全有可能维持一个基于可再生能源和其他手段的组合的可靠电力系统，包括改进的能源管理和储存方法。更清楚地了解如何可靠地管理电力供应至关重要，因为气候威胁需要迅速转向太阳能和风能等可再生能源。彭博新能源财经(bloomberg New Energy Finance)报道，成本骤降加速了这一转变估计太阳能和风能是世界上91%的电力最便宜的来源，但却被错误的信息和神话所阻碍。
误解1:越来越依赖可再生能源的电网是不可靠的电网
俗话说:“我们信靠上帝;其他所有人都带来了数据，“在可再生能源水平高的国家，电网可靠性的统计数据值得一看。最常用于描述电网可靠性的指标是每个客户在一年内经历的平均停电时间，这个指标被称为“系统平均中断时间指数”(SAIDI)。根据这一指标，德国——可再生能源供应了该国近一半的电力——拥有欧洲乃至世界上最可靠的电网之一。2020年，SAIDI是只要0.25小时在德国。在欧洲，只有列支敦士登(0.08小时)、芬兰和瑞士(0.2小时)做得更好，2020年可再生能源发电占38%(领先于世界的29%)。由于各种原因，法国(0.35小时)和瑞典(0.61小时)这两个对核能依赖程度更高的国家的表现更差。
在美国，可再生能源和核能各自提供约20%的电力，其停电率是德国的五倍——2020年为1.28小时。自2006年以来，德国的可再生能源发电份额几乎翻了两番，而其停电率几乎减半。同样，德州的电网也变得更加稳定，因为它的风力发电能力从2007年到2020年翻了六倍。如今，德州的风力发电量超过美国第五比美国其他任何一个州都要多
神话2:像德国这样的国家必须这么做继续依赖依靠化石燃料来稳定电网，并支持可变的风能和太阳能。
然而，官方数据再次表明情况并非如此。从2010年(日本福岛核事故前一年)到2020年，德国的一代化石燃料发电量减少了130.9太瓦时，核能发电量减少了76.3太瓦时。这些被可再生能源发电量的增加(149.5太瓦时)和能源节约所抵消，2019年，在大流行也削减经济活动之前，能源消耗减少了38太瓦时。到2020年，德国的温室气体排放量下降了50%42.3%低于1990年的水平，超过了40%故事发生在2007年。仅电力部门的二氧化碳排放量就从2010年的3.15亿吨下降到2020年的1.85亿吨。
因此，随着德国可再生能源发电比例的稳步增长，其电网可靠性得到改善，煤炭燃烧和温室气体排放大幅减少。
在日本，在福岛多个反应堆熔毁后，40多个核反应堆永久或无限期关闭，没有实质性地提高化石燃料发电或发电温室气体排放;节省电费及可再生能源抵消了几乎全部的损失，尽管政策抑制了可再生能源。
神话3:因为太阳能和风能只能在阳光明媚或刮风的时候产生，它们不能成为全年24小时供电的电网的基础。
虽然可变输出是一个挑战，但它既不新鲜，也不特别难以管理。没有哪一种发电厂是一年365天、每天24小时运行的，而且电网的运行总是涉及到对需求变化的全天候管理。即使没有太阳能和风能(它们往往在不同的时间和季节可靠地工作，造成短缺)少可能)，所有的电力供应都是不同的。
可用水的季节性变化以及日益严重的干旱减少了水力发电大坝的发电量。核电站必须关闭以进行燃料补给或维护，而大型化石燃料和核电站通常有大约7%至12%的时间处于停运状态，有些甚至更多。燃煤电厂的燃料供应可能是打断了火车脱轨或桥梁倒塌。由于安全原因，核电站或机组可能会意外关闭，就像2007年至2009年日本最大的核电站一样。平均而言，每座法国核电站被关闭的时间为96.2天2019年，由于“计划”或“被迫”无法使用。上升到115.5天到2020年，法国核电站的发电量还不到其理论发电量的65%。将预期表现与实际表现进行比较，人们甚至可以说核电是法国2020年最间歇性的电力来源。
与气候和天气有关的因素造成了多起核电站中断，这已经成为七次在过去的十年里更频繁了。即使是通常稳定的核产出也可能突然而持久地中断，比如日本福岛核灾难后的情况，以及美国东北部2003年地区大停电后的情况。那次大停电导致9座反应堆突然关闭，几天内几乎没有发电，需要近两周时间才能完全恢复产出。
因此所有的能量来源将在某个时间不可用。管理电网必须处理这一现实，就像处理波动的需求一样。大量可再生能源的涌入并不能改变这一现实，即使它们处理可变性和不确定性的方式有所改变正在改变．现代电网运营商强调多样性和灵活性，而不是名义上稳定但灵活性较差的“基本负荷”发电来源。多样化的可再生能源投资组合不会像大型火力发电站那样大规模、持久或不可预测地失败。
电网的目的不仅仅是在需求波动时传输和分配电力，而且还可以用工作的工厂来支持非功能工厂:也就是说，管理传统化石燃料和核电站的间歇性。以同样的方式，但更容易和更低的成本，电网可以迅速支持风能和太阳能光伏发电与其他可再生能源的可预测变化，其他种类或其他地方或两者兼而有之。这已经变得更容易与今天的远更准确的预测天气和风速的数据，从而可以更好地预测可变可再生能源的产量。本地或现场的可再生能源更具弹性，因为它们基本上或完全绕过电网，而电网是几乎所有电力故障的源头。现代电力电子设备已经可靠地运行了10亿瓦南澳大利亚电网连续几天只靠太阳能和风能发电，不使用煤炭、水电和核能，最多只能达到目前电网监管机构要求的4.4%的天然气发电量。
大多数关于可再生能源的讨论都集中在电池和其他电力存储技术上，以减轻可变性。这并不奇怪，因为电池的速度很快变得更便宜并且被广泛部署。与此同时，各种属性的新型存储技术不断涌现;美国能源部全球储能数据库列表30种已经部署或正在建设中。与此同时,许多其他的除了巨型电池之外，还有更便宜的无碳方法来处理可变的可再生能源。
首先也是最重要的是能源效率，这可以减少需求，特别是在高峰使用期间。建筑物更高效的需要更少的加热或冷却，并且改变温度的速度更慢，因此它们可以依靠自己的热容量滑行更长时间，从而以更少的能量维持舒适，特别是在高峰负荷期间。
需求灵活性的诸多好处
第二个选择是需求的灵活性或者需求响应，公用事业公司补偿那些被要求降低用电量的客户——通常是自动的、不知不觉的——帮助平衡供需。一个最近的研究发现，如果积极寻求有效的需求响应，到2030年，美国可以实现200吉瓦的成本效益负载灵活性潜力。事实上，从加州最近的短缺中得到的最大教训可能是对美元的更大升值需求响应的需要．在经历了过去两个夏天的挑战之后，加州公用事业委员会设立了紧急减载计划以早先的需求响应工作为基础。
一些证据表明，更大的潜力是:每小时模拟2050年德州电网的研究发现，由于太阳能输出减弱和家庭负荷激增，八种需求响应可以消除傍晚电力需求的急剧上升。例如，目前可用的冰储存技术通常在夜间使用成本较低的电力和较冷的空气来冻结水，然后在炎热的日子里使用冰来冷却建筑物。这减少了空调的电力需求，并节省了资金，部分原因是加热或冷却的储存能力比储存电力要便宜得多。同样，在不改变驾驶模式的情况下，当电力更充足、价格更实惠、可再生能源更充足时，许多电动汽车可以实现智能充电。
上面的图表显示了每日太阳能发电量(黄线)和各种家庭用途的需求。下面的图表显示了如何使需求与供应保持一致，在太阳能输出最高的中午运行设备。落基山研究所
随着可再生能源发电量的增加，稳定电网的第三个选择是多样性，两者都是地理与技术-陆上风能，海上风能，太阳能电池板，太阳能热发电，地热，水力发电，燃烧市政或工业或农业废物。这个想法很简单:如果某一地点的某一种能源在特定时间不能发电，那么其他能源就有可能发电。
最后，一些形式的存储，如电动汽车电池，今天已经很经济了。模拟显示，建筑物中的冰蓄冷空调，加上电动汽车的智能充电，96%的时间都停在那里，可以启用到2050年，德克萨斯州将使用100%的可再生电力，而不需要巨大的电池。
要挑一个更艰难的例子，欧洲冬天的“黑暗萧条”通常被认为是必要的许多个月全可再生电网的电池存储。然而德国和比利时的顶级电网运营商找到欧洲只需要一到两周的可再生能源备用燃料，仅提供冬季产量的6%——这不是一个巨大的挑战。
底线很简单。电网可以以零成本或适度成本处理更大比例的可再生能源这是众所周知的很长一段时间了。一些很少或没有水电的欧洲国家已经有大约一半到四分之三的电力来自可再生能源，其电网可靠性比美国好。是时候打破神话了。
Amory B. Lovins是斯坦福大学土木与环境工程兼职教授，也是落基山研究所的联合创始人兼名誉主席。M. V. Ramana是加拿大温哥华英属哥伦比亚大学公共政策与全球事务学院刘氏全球问题研究所主任，也是西蒙斯裁军、全球与人类安全主席。
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20的评论
误解1/2:虽然这种情况不会经常发生，但当德国的可再生能源跟不上时，他们会从法国购买核电，只有在万不得已的情况下才会启动旧的燃煤电厂。因此，我们不要假装德国突然变得绿色了。当你购买国外产生的电力时，在国内很容易实现绿色环保。对于德国人来说，情况只会变得更糟，因为他们关闭了现有的核电站，从而变得更加依赖能源进口(即天然气)。俄罗斯天然气)。另一方面，德国人的电费是美国的三倍。
误解3:这不是一个神话，而是一个科学问题。目前，可再生能源产生的过剩产能必须出售，以保持电网的稳定。谁买单?地方税纳税人。与此同时，让我们不要假装存储可以解决问题，直到它真的可以。
有更多理由要求旧建筑物在规定日期内进行最低水平的改造，并要求所有建筑物生产/储存/购买的能源至少有80%-90%来自可再生能源。有志者事竟成。
嗯那自慰吗?
首先也是最重要的是能源效率，它可以减少需求，特别是在高峰使用期间。
我们都知道，在房屋中可以实现大量的节能(被动式房屋接近90%)。然而，美国每年只建造100万套房屋(占住房存量的1%)，而且大多数房屋的空气泄漏指数为7+ ACH50 (https://web.ornl.gov/sci/buildings/conf-archive/2013%20B12%20papers/014-Chan.pdf) ．因此，新建筑的效率似乎不会对整体能源使用产生太大影响。
我们需要的是一种方法来解决大量现有住房存量的效率问题，其中许多住房的楼龄不到20年，而这些住房实际上对绝大多数人来说是触手可及的。大多数人负担不起或不想要昂贵的定制能源改造来更新他们的建筑外壳。
我们需要更低的成本、更低的劳动力、更低的碳排放、最小的浪费和最小的侵入性的“初级”空气屏障来进行改造。
雾化填缝/密封(即Aerobarrier)似乎是节能改造领域为数不多的有前途的技术之一，但即使是他们也声称这是一个“二级”空气屏障。
随着目前取暖燃料价格的上涨和相关的公用事业费用飙升在整个北半球回荡，这将是一个向人们解释节能措施价值的好时机，但必须有一个经济上可行的方法来实现它。
丹,
你写道:“我们都知道，在房屋中可以实现大量的节能(被动式房屋接近90%)。”
不，我们并不都知道。什么时候才能用木桩刺穿心脏这种不死的夸张?参见我2017年的文章，“被动式房屋能节约90%的能源吗?”
谢谢你的纠正，马丁!我指的是空间供暖能源，我想到的是与非常老的漏水的房子的比较，但这肯定不是整个能源图。
不过，我不是被动房屋的啦啦队长，我认为这至少对美国来说不是一个特别可行的标准，因为我们的文化是建造快速、廉价和一次性的房屋。
我希望看到一些经济的技术来帮助那些老旧的漏水的房子达到你的“好房子”标准。就像新车一样，符合法规的新房子对很多人来说也负担不起。中等收入的人在高额的能源账单上有更多的麻烦。
丹,
“我希望看到一些经济的技术，帮助老旧的漏水的房子达到你的‘漂亮房子’标准。”
我不知道会是什么，但这也是我的希望。
丹,
和你和马尔科姆一样，我也赞成使用经济有效的防风技术。自20世纪80年代以来，这种技术已被数十家为联邦气象援助计划工作的气象机构使用。在大多数情况下，这些具有成本效益的措施包括地下室和阁楼的空气密封工作，以及安装吹入的纤维素绝缘材料。
不幸的是，这些具有成本效益的防风措施很少能使房子表现得像漂亮的房子一样好。也就是说，防风雨措施仍然很好。
不幸的是，这些具有成本效益的防风措施很少能使房子表现得像漂亮的房子一样好。
你认为是什么因素导致了我们与“好房子”之间的差距?墙壁漏气?热桥接?
不幸的是，它并没有就此停止。上个月，我读了两篇著名的、过度兴奋的被动房从业者发表的公开声明，他们说“被动房是新的规范”，据我所知，这在美国是不存在的。
我知道一些市政当局和一些州正在将被动式房屋认证作为一种可接受的替代途径写入他们的法规遵从性中，但被误导为规范。
在参考报告“德国的消费和电力结构图表”中，生物质(我认为是指燃木发电厂)被视为可再生能源。没有提到随之而来的排放。这个数字也不小，占总发电量的7.5%。我不是要抨击德国人;他们正在做一些好的工作;但是，把燃烧木材的发电厂称为可再生能源对吗?
我想知道德国的生物质是从哪里来的?当然不是来自东南美国。(讽刺)
https://www.greenbiz.com/article/europes-wood-pellet-market-worsening-environmental-racism-american-south
约翰，你是对的，读那篇文章信息量很大(也很压抑)。谢谢。我想说，将木屑颗粒分类为可再生资源是“绿色洗涤”的重中之重。所有支持它的人，无论是企业还是政府，都应该为自己感到羞耻。
这篇文章有点夸张，但我认为它抓住了重点。但也不全是黯淡的。在某些情况下，“污染”行业付钱给这些林场，让它们不要砍伐树木。可以把它看作碳抵消。但从长远来看，这可能对木材价格没有太大好处。
看得见的和看不见的——巴斯夏
我赞扬作者承认“基本负荷”发电是一种不必要的虚假约束，集体追求它会减慢我们的速度。
这篇文章的重点似乎是用同样数量的神话、半真半假的事实和过于乐观的技术承诺来山寨一些神话——这是Amory Lovins的专长。这有点让人联想到被动式房屋比之前的评论中提到的被动式房屋使用的能源少90%。
我没有时间(或专业知识)来分析所有这些因素，但最常被引用的因素之一是，风能和太阳能正变得比其他能源便宜得多。只要人们低估了供需之间的不匹配以及解决这一问题所需的高成本，这种方法就行得通。你说没什么大不了的?问问德国人。在世界领先的可再生能源国家，煤炭使用量正在上升，电价现在超过每千瓦时0.36欧元(0.41美元)!更不用说对俄罗斯天然气的高度依赖。
全球解决方案远没有本文规定的那么简单或直接。
http://www.bdew.de/service/daten-und-grafiken/bdew-strompreisanalyse/
http://www.dw.com/en/coal-and-fossil-fuel-share-of-german-electricity-rises-in-3q/a-60114010#:~:text=This%20marked%20a%20sharp%20year,the%20first%20half%20of%202021．
通过科学的言论管理民意。(又名宣传)这篇文章看起来像鸭子，但它是一个诱饵。
Balrog60,
与其只是不加理由地驳斥文章——这让我们没有很好的基础来同意或不同意你的观点——为什么不就你发现的错误或令人反感的地方提出反驳呢?
让我感到震惊的是，没有人讨论耕地VS能源生产。
你是说这条线上没有人吗?因为它确实在讨论中。你所关心的——我们只能假设——是所有的可耕地(或太多的可耕地)将被转化为能源生产?我想知道这是一个要么全有要么全无的命题吗?高水平的关注是美学、缺乏粮食生产、生态还是其他?
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