可再生能源發(fā)電與供熱的結(jié)合將會逐漸增大風(fēng)電和太陽能在電力系統(tǒng)中的占比,因為在溫和氣候區(qū),供熱需求要遠(yuǎn)超電力需求的兩倍之多。隨著熱水冷卻(安裝熱能驅(qū)動的吸收式熱泵)使用率的提高,其不僅在溫和氣候區(qū)的使用更為現(xiàn)實,在風(fēng)電和太陽能發(fā)電出力與當(dāng)?shù)谻HP的結(jié)合利用上也將更為普遍、靈活。因此供熱、供冷與熱水的需求可能成為風(fēng)電和太陽能發(fā)電的最大產(chǎn)能出口。而且,這種利用形式的初始投資也很低,尤其是當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域性供熱供冷網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)處于施用中。同時,新的集中供熱系統(tǒng)的構(gòu)成也是技術(shù)成熟、成本較低、效能較高的一種解決方案,也將為100%可再生能源發(fā)電出力提供管理上的靈活性。在某些抽水蓄能利用廣泛能地區(qū),這也成為優(yōu)先的解決方案,但是也會因地形條件的不同而受到一定的局限性。

圖4電熱鍋爐圖

圖5燃?xì)釩HP圖

圖6CHP在丹麥福堡的應(yīng)用
風(fēng)電和太陽能可以作為能源供應(yīng)的主要來源,而成本低、易存儲的生物質(zhì)能可以作為理想的備用能源。而且,在風(fēng)電和太陽能充足的情況下,生物質(zhì)能也不應(yīng)被白白消耗掉。從環(huán)境友好和經(jīng)濟(jì)發(fā)展兩方面看,風(fēng)電的過剩產(chǎn)能轉(zhuǎn)化為區(qū)域供暖和熱水儲存的價值與替代燃料的消耗價值相當(dāng),可以說除了將多余電力低價輸送到鄰國外,這是一種最優(yōu)解決方案。
上調(diào)和下調(diào)政策的實施
風(fēng)電和太陽能不能獨(dú)立承擔(dān)持續(xù)的電力供給。未來的能源供給方案將完全由波動性的可再生能源為主導(dǎo),那么以下這三種典型情況的調(diào)節(jié)方案則可滿足實際的電力需求:
a風(fēng)電和太陽能產(chǎn)能過高;則需下調(diào)措施,如將剩余電力轉(zhuǎn)化、儲存或者出口;
b風(fēng)電和太陽能產(chǎn)能過低;則需上調(diào)措施,如使用儲備電力或者向鄰國進(jìn)口電力;
c風(fēng)電和太陽能無產(chǎn)能;則全部的電力供應(yīng)由儲備電力和進(jìn)口電力來滿足。
風(fēng)電和太陽能是未來可再生能源集成系統(tǒng)的基石,然而其波動性需要電力消費(fèi)者的適應(yīng),并且需要其他能源或儲能方式作為備用供給。當(dāng)前的很多儲能方案都具有可行性,但各自在技術(shù)、媒介和成本上大有不同。這些不同類型的儲能方式要滿足供電、供熱和供冷的集成供給,重點(diǎn)還要看各自的靈活性和反應(yīng)時間。