图5:具有非常规生长和概率可行性的技术的历史实例,在这种增长速度下。a,从1938年到今天的不同区域中11个模范技术的生长途径归一化为其以不同单位测量的重新培训最大水平(请参阅方法)。b,在非常规生长案例中出现增长率的分布,从拟合逻辑曲线到(a)中的技术途径获得。c-d,欧盟(C)和全球(d)非常规生长速率下的概率可行性空间。结果表明,与常规生长案例相比,升级是基本加快的,从而大大降低了长期不确定性。共同疫苗接种是一种非常快速采用的情况,因此必须将其排除在分布之外。
12 电解产能的近期部署和中长期可行增长率都存在不确定性,这意味着可再生氢供应量与潜在需求之间存在长期差距的风险很大。对于电解产能的大规模推广,这一突破的时间尚不确定,但不太可能在欧洲 2036 年之前和全球 2043 年之前实现。参见 Odenweller, A.、Ueckerdt, F.、Nemet, GF、Jensterle, M. 和 Luderer, G. (2022)。扩大绿色氢供应的概率可行性空间。《自然能源》,7(9),854-865。https://doi.org/10.1038/s41560-022-01097-4
可再生能源,尤其是风能和太阳能,已进入电网平价时代,这意味着它们与传统能源相比具有竞争力(Oskouei & Mohammadi-Ivatloo,2020;Wang, Hasanefendic, Von Hauff, & Bossink, 2022;Yan, Yang, Elia Campana, & He, 2019)。因此,可再生能源的有效市场整合成为政策制定和学术研究的一个关键问题(Hu, Harmsen, Crijns-Graus, Worrell, & van den Broek, 2018)。然而,这种转变带来了显著的市场挑战,尤其是在大规模整合过程中。风能和太阳能固有的间歇性和不可调度性逐渐降低了它们的市场价值,反映了可再生能源在市场中的复杂动态及其对定价结构的深远影响(Hirth, 2013;Hirth, Ueckerdt, & Edenhofer, 2016)。
然而,电力系统技术的经济评估可能具有挑战性,因为与其他商品不同,电力的竞争要复杂得多,因为其他商品可以通过将供应商的单位成本与市场价格或其他供应商的单位成本进行比较来简单地评估供应商的竞争力。首先,需要多种类型的电网服务才能可靠地服务电力消费者,主要包括能源、容量和辅助服务(Denholm 等人,2019 年)。其次,每种服务的经济价值随时间和空间而变化(Hirth、Ueckerdt 和 Edenhofer,2015 年;Reichelstein 和 Sahoo,2015 年)。第三,政府政策可以创造需要考虑的额外价值或成本流,例如通过税收抵免或对环境或安全属性和影响进行定价(Wiser 等人,2017 年;Mai 等人,2016 年;Palmer 和 Burtraw,2005 年;Lanz 和 Rausch,2011 年)。最后,技术在提供不同服务的能力方面各不相同,这些能力可能因地点和时间段的不同而变化。为了处理这些复杂问题,需要依靠复杂的模型来权衡技术选择并评估系统影响(Hobbs 1995;Mills 和 Wiser 2013;Wilkerson、Larsen 和 Barbose 2014;Bistline 2015;Mai 等人 2018;Rausch 和 Mowers 2014)。