安德魯•邁爾斯(ANDREW MYERS)在美國斯坦福大學網站上報道說[1]，該校的一項最新研究成果談到上個月寒流期間德克薩斯州電網崩潰問題。著名的馬克•雅各布森(Mark Jacobson)教授利用最新的氣候和能源模型證明，天氣最冷、熱能需求最高時，風能輸出升高，有助于防止與寒冷天氣相關的停電。

馬克•雅各布森(Mark Jacobson)的新研究表明，風能不僅能在最寒冷的日子堅持發電，而且實際上能在最需要的時候發更多的電

某些政客回應最近美國德克薩斯州因冰凍引發停電時，將這個歷史性的停電歸咎于風力渦輪機。很可疑，根本無人理睬。然而也要強調一個有趣的事實：德克薩斯州，這個地方因石油井架和盲目開采而聞名，現在它的大部分電力，來自清潔、可再生能源資源，特別是風能，也來自從水和太陽能，即可持續發展的“三駕馬車”，統稱為WWS(風能+水能+太陽能)。

斯坦福大學土木與環境工程教授、斯坦福伍茲環境研究所高級研究員馬克•雅各布森(Mark Z. Jacobson)說，“德州的電力，風能只占≈20% 。” 他的一項新研究，發表在展望智能電網未來的《智能能源》雜志上[2]。

雅各布森利用計算機模型證明，就大的地區范圍內平均而言，寒潮來襲、家庭和商業供暖需求最大時，風力渦輪機的出力實際上會上升。

而且他斷言，風能與太陽能和水能、各種儲能系統，以及與對人的激勵相結合，改變他們的某些用電時間，不僅能滿足全世界的電力需求，而且總體上能滿足此類危機期間每時每刻的全部能源需求。

雅各布森的研究報告，考察了低成本、可再生能源網絡，滿足全世界，包括美國在內需求的能力，能夠度過最寒冷的時光，而且不會停電。他特別想回答的關鍵問題是，可再生能源能否完全經受住最惡劣的氣候?按照他的模型，寒冷的氣候和風能輸出之間存在“直接聯系”。也就是說，風能往往隨著天氣變冷而輸出上升，恰恰與熱能增加的需求相對應。雅各布森說，風力發電不僅能在最寒冷的日子里維持下去，還能在最需要它的時候發揮作用。氣候轉冷，風力升高。

雅各布森認為，這些調查結果適用于現實世界。今年2月的嚴寒期間，如果德州所有的風力渦輪機得到適當的冬季保護，或免受極端寒冷的侵襲，就能在寒流期間為德州人提供關鍵的電力，也有助于防止發生停電。

這個研究報告還調查了與輸出穩定性相關的問題。風并不一直在吹，云層覆蓋和黃昏限制了太陽能的可靠性。但據雅各布森說，風能和太陽能的輸出，實際上“相反”又“相成”。總的來說，通常白天不刮風的時候，陽光燦爛。相反，風暴、云層遮蔽陽光，風就越刮越大，使渦輪機旋轉快起來。

雅各布森的模型表明，在白天，大面積平均，風能和太陽能發電是“互補”的。一個滯后了，另一個就來“填空”。

雅各布森在論文的最后，解答了人們對可再生能源最大的、“揮之不去”的擔憂：它們能否在最冷或最熱的氣候條件下滿足全球的總需求?他對“疑慮”的答案，直指是否有一天能夠證明，可再生能源足夠可靠、能完全取代化石燃料。

為了回答這個問題，雅各布森考察了全球143個國家、24個大型、僅有可再生能源(WWS)電網的地區。他到處尋找低成本的解決方案。在寒冷地區如加拿大、俄羅斯、歐洲、美國和中國，采暖需求增加往往伴隨著風能輸出上升。在其他大多數地區，僅發現有適度的“相關性”，但仍能滿足需求。

這些調研結果不僅對能源安全有影響，對緩解氣候變化戰略和公共衛生也有影響。雅各布森在論文中指出，每年700萬人死于空氣污染，其中包括美國人約7.8萬，大都是消耗化石燃料導致空氣污染的結果。轉向WWS能源(風能、水能、太陽能)，能避免這些死亡。

雅各布森說，“這些模型表明，在大多數氣候條件下，風能可幫助滿足不斷上升的季節性采暖需求，即使在最寒冷的時候，也可既降低能源的成本，挽救人們的生命，又在全球范圍內，創造的就業機會比失去的多幾百萬。”

《中國能源網》新能源-風能專欄去年12月23日報道說，丹麥人利用陸上風能成功地實現了電網供需平衡，但還沒有明確意識到可再生能源系統自身的“正相關”和“互補性”。

資料與注釋：

1. ANDREW MYERS, Stanford study finds that wind energy output increases when people need heat the most, Stanford University, MARCH 17, 2021

2. Mark Z. Jacobson, On the correlation between building heat demand and wind energy supply and how it helps to avoid blackouts, Smart Energy 1 (2021) 100009, Available online 5 March 2021