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<p>在我们的多学科千年项目系列的第13部分中,Mark Diesendorf认为,现在是我们掌握能源的时机:我们如何产生它以及如何实现它全球挑战13:如何安全有效地满足不断增长的能源需求</p><p>千年项目的目标是激发2012年未来状态,旨在“改善人类建设更美好未来的前景”我将“更美好的未来”解释为生态可持续和社会公正的未来为实现这一目标,我们必须挑战在有限星球上不可持续发展的三个驱动因素 - 人口增长,人均消费增长和不适当的技术 - 并提出可持续未来的愿景千年项目在全球范围内提出了问题13但是,当应用时对于澳大利亚和其他富裕国家而言,能源需求应该继续增长的假设必须在一开始就受到挑战通过技术改进(称为“能源效率”)提高能源使用效率和减少能源需求的巨大潜力通过促进行为改变提供服务(称为“节能”)这些是最便宜和最快的减少不必要的能源需求的方法关键焦点是建筑物(包括它们所包含的设备和设备)和工业在不久的将来,一种新工具将广泛用于监测和减少电力需求:智能电表作为“智能电网“智能电表可以持续监控消费者的电力需求,并可以实时向消费者和远程电力公用事业显示需求</p><p>在电价随时间变化的系统中,一个非常智能的电表可以通过以下方式编程:当电价达到一定水平时,消费者暂时关闭某些电路(例如空调)当需求高峰或部分供电系统出现故障时,公用事业公司也可以远程和暂时关闭客户或者通过智能电表或其他设备将其中的一个或多个设备分类为可用作电力,供暖和供电的形式交通运输目前澳大利亚约80%的电力来自煤炭的燃烧,大部分热量来自燃烧气体,几乎所有的运输都以石油为燃料(大部分以巨大的成本进口)这种组合,但尤其是沉重的煤炭使用,给澳大利亚带来了发达国家人均温室气体排放量最高的惨淡记录澳大利亚拥有巨大的可再生能源,尤其是太阳能,风能和热岩地热即使我们最初只限于目前商业化的技术,我们可以在二三十年内过渡到一个主要可再生能源系统,如果我们可以动员政治意愿政府机构,学术界和非政府组织为全世界,欧洲制定80-100%可再生能源的情景联盟,丹麦,德国,荷兰,英国,美国,日本,新西兰,爱尔兰和澳大利亚其中一些研究涉及整体能源部门,而其他人关注电力丹麦到2050年实现100%可再生能源的目标这包括到2020年达到50%的风电,到2030年逐步淘汰煤炭,到2035年达到100%的可再生电力和热能在澳大利亚,两个小组已经公布了计算机模拟结果,显示每小时的观测电力需求如何完全由可再生能源供应,其可靠性与现有污染系统相同</p><p>第一项研究是2008-2009委托的单一情景</p><p>非政府组织超越零排放(BZE)更为详细的检查 - 基于2010年的每小时模拟数量 - 于2012年由Ben Elliston,Mark Diesendorf和Iain在同行评审期刊“能源政策”(第45卷,第606-613页)上发表</p><p>来自UNSW的MacGill在新南威尔士大学的情景中,我们删除了几个假设,使得BZE仿真不必要地昂贵,同时保持当前标准的可靠性 在我们的模型中,电力主要来自集中的太阳能热(CST)电力,包括蓄热,太阳能光伏(PV)和风能,灵活的来源是生物燃料燃气轮机,水电和智能需求管理平衡供需 - 实际上平滑风能和太阳能光伏的波动BZE和新南威尔士大学的研究都反驳了既得利益者和他们不知情的支持者声称可再生能源无法取代基本负荷(24小时)的燃煤发电量BZE通过说明CST来解释其结果蓄热是基本负荷我们对模拟结果的解释不同,得出的结论是,尽管CST在夏季可以以类似的方式执行基本负荷,但在冬季却不能</p><p>但是,这并不重要在主要可再生能源供应组合中, “基本负荷电站”的概念是多余的重要结果是可再生能源混合可以提供整个发电系统相同的可靠性g需求,作为现有的污染化石燃料系统大卫米尔斯在2011年太阳能大会上发表的一篇论文中得到了类似的结果和结论</p><p>应该强调的是,BZE和新南威尔士大学的建模都没有建立过渡时间表</p><p> 100%可再生电力然而,BZE报告的主体英雄地声称可以在十年内完成转换</p><p>该声明实际上是基于澳大利亚可以提供制造系统的原材料以及太阳能和太阳能的观察结果的假设</p><p>风力发电技术适用于快速制造虽然这些观测结果是有效的,但它们并不能证明转换时间非常短的概念我们必须考虑为工程师(尤其是电力工程师)和其他人员开展大规模培训计划所需的时间</p><p>必不可少的专业人士,扭转了许多以前澳大利亚政府的行业政策的挑战我们的大部分制造能力已经大幅下降,需要进行复杂的制度改革,例如改变国家电力市场的规则需要完全不同类型的研究项目来调查可能的过渡时间尺度在大多数100%可再生电力情景中,电力是与现在相比起更广泛的作用预计电动汽车将取代大多数城市用途的汽车公共交通工具(主要是电动汽车)将得到极大的扩展和改善,骑自行车和步行的设施也将得到更大比例的高温工业用热量由可再生电力提供,可能还有CST热,这是尚未商业化的大多数低温加热和冷却将由太阳热能和地热热泵供应过渡到主要可再生能源系统的主要障碍是联邦和两个主要政党的政府都失败了实施有效政策将于7月1日生效的碳价将提醒新的肮脏燃煤电厂的潜在投资者他们将承担风险;然而,每吨二氧化碳23美元的初始价值太低,不足以推动必要的转型</p><p>到2030年碳税将稳步上升至每吨至少100美元,直到达到这样的水平,强制强制性更强需要可再生能源目标,至少占2020年需求的30%,到2030年至少需要60%大规模太阳能需求上网电价(FiTs)随着技术的成熟逐渐降至零小型太阳能,风能和水电也需要FiT,最初等于电网电力的零售价格,然后稳步下降所有消费者的电力时间定价将大大推动住宅和商业建筑的太阳能光伏发电,并将使他们的FiT逐步淘汰几年内其他所需政策包括所有住宅和商业建筑的强制性能效标准以及所有能源使用的设备和设备基本的基础设施是新的输电线路和铁路Ab通过取消对化石燃料生产和使用的现有补贴,每年可以腾出100亿美元用于协助转型在能源审计以及制造和安装可再生能源和能源效率技术方面创造就业机会的潜力巨大 目前对汽油汽车生产的补贴应转向可持续能源技术,并对汽车工人进行再培训以建造可再生能源硬件澳大利亚可以制造太大而无法以低成本进口的部件,如风力发电机叶片和太阳能发电站的镜子我们必须最终放弃澳大利亚在全球经济中的作用仅限于化石燃料和矿物采石场的观念澳大利亚可能是可持续能源系统的制造商,从长远来看,