热和冷的极端天气对太阳能和风能有着未被挖掘的潜力

华盛顿州立大学的一项研究发现，通常伴随着严重高温和寒冷天气的条件可能提供更多捕获太阳能和风能的机会。该研究分析了1980年至2021年美国六个互联的能源网络地区的广泛高温和寒冷波，发现这些事件往往伴随着更大的太阳辐射和更高的风速，可以被太阳能电池板和风力涡轮机利用。研究结果发表在《环境研究信》杂志上，指出在这些时候使用更多可再生能源可以帮助抵消因更多人和企业启动暖气或空调而增加的能源需求。

研究表明，在高温极端条件下，所有六个美国地区的太阳能潜力都有所增加，而在寒冷极端条件下，除了得克萨斯州运行的电网覆盖的地区外，其他地区也有增加的趋势。研究人员指出，导致强烈高温的大气脊或高压系统通常伴随着晴朗的蓝天，这种清澈的天空使更多的太阳辐射到达地球，可以被太阳能电池板转化为电力。

风力发电的条件更加变化，但至少在三个地区，即东北部在寒冷时期，得克萨斯电网和中西部主要电网在热浪期间，都有更多的捕获风能的潜力。

此前的研究表明，气候变化正在改变温度极端事件的特征。这项研究显示，大规模的高温波频率正在增加，特别是在西部美国和得克萨斯电网，分别增长了123%和132%。另一方面，寒冷极端事件的频率在下降，但其强度、持续时间和范围基本保持不变。

不管是否发生停电，所有地区在这种温度极端事件期间都经历了能源需求的增加，这对电网造成了压力，需要寻找替代解决方案。

研究的首席作者Deepti Singh表示，扩大太阳能和风能有可能提高能源系统在极端事件期间的韧性，减少服务中断和相关不利影响，特别是那些脆弱和负担过重的社区。她还指出，这些可再生能源不仅可以增加国家能源基础设施的气候适应性，还具有多重好处，如减少与燃烧化石燃料相关的空气污染。

研究只确定了太阳能和风能帮助支撑电网的潜力，作者指出，需要进行更多研究和发展来增加能源网络对气候变异和极端事件的韧性。