愛爾蘭，瑞士和英國的研究人員已經展示了長期天氣模式如何影響整個歐洲的風能和太陽能可再生能源技術。利用30年的氣象數據，科學家們已經研究并進一步模擬了可再生能源對電力行業到2030年的影響。這項工作表明，盡管風能和太陽能具有不可預測的性質，但歐洲電力系統可以輕松生成至少35%的電力僅使用這些可再生能源而不會對價格或系統穩定性產生重大影響。該論文于7月26日刊登在Joule雜志上。

在過去十年中，風能和太陽能作為傳統碳基能源的綠色替代品在歐洲大受歡迎，2007年至2016年間使用量翻了兩番。然而，這些技術并非沒有缺點 - 兩者都容易受到波動的天氣模式的影響，引起人們對歐洲在低風或陰天肆虐長期咒語的能力的擔憂。研究人員使用數十年的歷史天氣數據來模擬風能和太陽能的這種變化及其對市場的影響，但許多研究僅分析一年中的數據或僅關注一個國家或小區域。

研究人員通過分析整個歐洲的電力系統運行(包括國家之間的電力傳輸和技術操作限制 - 使用跨越1985年至2014年30年期間的風能和太陽能數據來挑戰先前研究的時間和空間限制。通過揭示這個長期存在于龐大，相互關聯的地區的數據庫，該團隊能夠模擬歐洲將在未來12年具有不同可持續發展目標的五種不同可再生能源情景下的表現。事實證明，在了解二氧化碳排放量，系統成本和系統運行趨勢時，數據庫的廣度和深度完全不同 - 所有這些對于能源政策的有效發展至關重要。

“在規劃風力和太陽能發電水平較高的未來電力系統時，一年的天氣數據分析是不夠的，”環境研究所愛爾蘭海洋和可再生能源中心MaREI研究員SeánCollins說。科克大學。“我們發現，單年研究可以產生的結果與歐洲水平的長期平均水平相差多達9%，甚至更多地在國家水平上。當碳排放具有法律約束力的目標時，可再生能源，或承諾避免價格大幅上漲，這一切都有所不同。“

通過使用多年來更好地了解其他變量在風能和太陽能滲透市場時的反應方式，柯林斯和他的團隊發現，在未來的情景中，二氧化碳排放和總發電成本會大幅波動。隨著依賴天氣的資源在市場中獲得更大的吸引力，這些可能會變得高達不確定性的五倍。然而，他們還發現歐洲可以很好地抵御這種變化，因為它的緊密結合 - 他們的模型估計到2030年歐洲可以使用可再生能源超過三分之二的電力，其中三分之一來自風能和太陽能。

柯林斯及其團隊認為，他們的模型和數據可用于描繪各種可能的未來情景，以幫助政策制定者更好地了解可再生能源的可靠性和影響，包括轉向100%可再生電力系統的影響。通過公開提供他們的模型和數據，研究人員還希望未來的工作將表現出對這些長期天氣模式的更多認識，以便準確地描繪一個更加可再生能源的世界。

柯林斯說：“為了使未來的政策發展更加健全并捕捉脫碳能源系統的氣象依賴性，它們應該基于利用常見長期數據集的開放式建模分析。”