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100% RES系统需要提高跨境输电容量。欧洲被构建为一个单一的综合电力系统,在该系统中国家之间可以共享电力容量。这种完全互连的电力系统对传输的可靠性和确保系统的充足性变至关重要。要实现高需求情景下的输电网络稳定性,需要从2016年到2050年每年安装10吉瓦的新输电能力,是目前计划速度的两倍。
100% RES系统需要足够的风能和光伏容量。据预测,欧洲陆上风能主要安装在与北海和波罗的海接壤的国家,因为它们有利的风速,并且位于欧洲的中心位置,可以最大限度地减少传输损失。大多数国家到2050年将大力发展光伏。在国家内部,光伏容量通常安装在偏南的位置,或靠近负载中心以降低成本。William等表示,到2050年,欧洲可以部署足够的风能和光伏容量,以支持 100% 可再生能源电力系统。
欧盟28国光伏总装机容量的历史部署
100% RES系统需要显著增加生物质的使用:与风能和光伏已经装机显著并正在增长不同,2015 年固体生物质、沼气、CSP和地热的总装机容量分别仅为18吉瓦、10吉瓦、2.3吉瓦和0.8吉瓦。任何技术的部署率不超过1 吉瓦/年。为了达到基本情景中的 2050 年装机容量,从 2016 年到 2050 年,CSP 和地热装机容量需要平均每年分别为 6吉瓦和 1.4吉瓦。
虽然生物质将在2050年在100% RES 电力系统中发挥关键作用,但生物质的未来成本和潜在供应是不确定的,并且将取决于未来的降雨模式、农业实践和来自其他国家的生物质需求部门。依靠生物质来提供稳定容量的 100% RES 电力系统将容易受到最终稀缺且相对昂贵的燃料的影响。
100% RES系统需要显著下降可再生能源技术成本。不同发电技术的不同成本发展将影响优化可再生能源组合的构成,以及它们与非可再生能源替代品的竞争力。尽管近年来可再生能源的成本迅速下降,但仍需需要比基本水平再下降70%。100%可再生能源系统的年总成本将至少为5300亿欧元每年,比包含核电或碳捕获和储存的系统高出约30%。此外,这些成本将随着需求的增加而相对增加。
100%的可再生能源电力系统需要大量水电、CSP、地热、生物质或季节性储存提供容量来平衡可变的风力和光伏发电,并在风力和太阳能供应不足时满足需求。但这些技术目前都没有部署到支持2050年100%可再生电力系统所需的水平。
研究人员表示,即使是100%的可再生能源系统也可能无法提供实现欧洲气候目标所需的减排水平,仍然需要CCS技术捕获和封存的生物质的负排放。因此,在引导向符合欧洲气候目标的可靠的、具有成本效益的电力系统过渡时,政策制定者应确保所有的技术选择组合性、合理性。
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