在這種情況下，我們已經確定並解釋了在能源係統或電網中過渡到或簡單地使用更多可再生能源可能帶來的一些主要挑戰和問題。
總結-向可再生能源過渡的潛在挑戰和問題
短期和長期的挑戰和問題
首先，值得注意的是，挑戰和問題可能是:
-短期/暫時問題
特別是如果能源係統可以修改或調整以應對新能源，或者如果在性能(如效率)和可再生能源的成本等方麵有技術改進和發展
-長期/永久性問題
這些問題可能更難完全解決
不同類型的可再生能源
可再生能源的類型也很重要。
不同的可再生能源可能會有不同的問題和挑戰。
例如，太陽能和風能(作為可變能源)在某些方麵可能會對地熱能和水能提出不同的挑戰。
列出潛在的挑戰和問題
在向可再生能源過渡或簡單地使用更多可再生能源時可能出現的一係列普遍挑戰和問題可能包括:
成本
對其他能源產業的影響
現有的基礎設施
依賴政府支持
去中心化、選址和傳輸
可變性/間歇性
電網穩定
其他能源可能在幾個指標上優於可再生能源
對電價的影響
對自由或競爭市場的影響
可再生能源在交通運輸、供熱和製冷領域的滲透落後於發電行業
進入能源市場，並與之競爭
可靠性的誤解
政治、社會、文化和製度挑戰
環境與可持續發展問題
其他挑戰和問題
未來如何過渡到或使用更多的可再生能源
下麵的指南先於我們放在一起的一個單獨的指南未來過渡到或使用更多可再生能源的潛在戰略．
關於潛在的挑戰……
成本
一方麵，可再生能源在某些方麵可能有積極的成本影響。
例如:
- - - - - -從某些指標來看，一些可再生能源可能比一些化石燃料能源更便宜
當將一些可再生能源與較新的化石燃料發電廠進行比較時，情況尤其如此，這些發電廠設計或安裝了管理空氣汙染或碳排放的技術(如CCS係統或清潔煤技術)。
這項新技術可能有助於解決一些潛在的外部化環境和可持續性成本，這些成本多年來一直沒有被計入化石燃料的前期成本
-一些可再生能源設置和項目的前期成本可能會在項目的生命周期中平均出來，從而導致較低的生命周期成本
- - - - - -一些可再生能源在未來可能會繼續變得更便宜
由於規模經濟、技術進步和其他因素可能會產生影響
-一些報告指出，取代現有的化石燃料發電廠比建造新的“清潔能源”項目成本更高
從reneweconomy.com.au:
(在澳大利亞……)同樣，電力係統脫碳的成本低於(用新的燃煤發電取代現有電力係統)的成本。
[而且]不脫碳也是有代價的
未來需要投資的三個優先事項是1。減少排放。2 .更換現有煤炭車隊和煤礦。增加發電廠的供應，以減低風險及提高電力供應的可靠性
另一方麵，可再生能源在某些方麵可能會產生負麵的成本影響。
例如:
——研發費用
——部分電網采用可再生能源可能會有一些化石燃料沒有的額外成本
一些例子是使用可變能源時的潛在額外成本，例如使用能源存儲方法(如電池)和備用能源
-用可再生能源(在電網內)取代化石燃料能源的前期成本可能很大
特別是在不僅要更換發電廠，而且還需要新的或修改配套基礎設施和電網設計的情況下
此外，還需要考慮維護、維修和升級等持續成本。
世界上收入較低的城市和地區可能無法負擔從現有化石燃料向可再生能源的這種能源轉型
財政手段或預算不足的城市和地區也可能負擔不起轉型
從wattsupwiththat.com:
據估計，將整個美國100%使用可再生能源的成本約為5.7萬億美元
……[一份簡報指出……]實現100%可再生能源發電的想法“隻不過是一個神話”，試圖這樣做將是一場“災難”……
可再生能源係統麵臨的一個問題可能是……
隨著時間的推移，它們的淨成本是多少(因此前期成本有時間平均)，以及與其他能源相比，可再生能源提供的好處是什麼(特別是潛在的環境和可持續發展效益(如果有更高的成本的話)?
像補貼(和其他形式的政府支持)，以及化石燃料在曆史上(在過去的一百年左右)所得到的支持等因素可能值得在這裏考慮。
有些人可能會說，可再生能源和新能源需要和化石燃料一樣多的時間、投資、支持和開發，才能得到公平的評估。
對其他能源產業的影響
如果發電廠關閉，其他能源被淘汰，這可能會對涉及這些能源行業的各方產生影響。
投資者、經營者、工人和其他人都可能以不同的方式受到影響
一個例子是，燃煤電廠可能會很快被淘汰——這對投資者來說可能是一種沉沒/擱淺的投資
另一個例子可能是一些員工不能足夠快地重新學習技能，而過渡發生得太快了
現有的基礎設施
基礎設施包括電線、管道、存儲設施和其他產生、傳輸和分配能源的設備。
在一些地方，現有的能源網絡和基礎設施可能主要用於化石燃料。
構建新的基礎設施，或修改、改造或升級現有基礎設施，可能會麵臨幾個挑戰。
例如，升級現有電網、建造新的輸電線路和互連器、建造新的轉換器等等——所有這些都是為了支持新的可再生能源——實際上可能很困難，而且在某些情況下會耗費大量成本和時間。
例如，像澳大利亞這樣分布廣泛的國家可能已經在網絡和傳輸成本上花費了大量資金，這最終可能會影響到電價．
中國可能遇到過由於已安裝的可再生能源產能未適當整合而造成的電力損失問題。
然而，其中一些問題可能是“一次性的”問題，而不是持續的問題。
依賴政府支持
一些人認為，可再生能源需要政府的支持才能在市場上發揮作用和競爭，並得到適當的建立、發展和穩定。
支持的例子可能包括補貼、關稅、征稅、稅收減免、稅收處罰(如對其他能源征收碳稅)、計劃和優惠、信貸等等。
這顯然是一筆最終來自納稅人的費用，在某些情況下，這是一筆超出其他能源的額外費用
此外，還需要考慮非金融支持，即支持可再生能源的政策和法律
不同的政府在任何時候都可能對可再生能源提供不同程度的支持。
例如，在美國，不同的州政府可能會在不同的時間段對不同的可再生能源提供不同程度的支持
一些人認為上述觀點不是問題，因為化石燃料在過去得到了補貼和政府的支持，現在仍然在這樣做
去中心化、選址和傳輸
化石燃料工廠往往集中在一個地方
另一方麵，太陽能和風能等可再生能源可以分散和擴散。
一方麵，去中心化可以帶來一些好處(例如，在極端天氣或破壞性事件造成破壞的情況下，提供多個能源產生點)
但是，它也可能帶來兩個潛在的問題——選址和傳播:
——選址
對於風能和太陽能所占據的每一塊土地，都可能會有隨之而來的談判、合同、許可證和社區關係，所有這些都可能增加成本，推遲或終止項目。(ucsusa.org)
——傳播
電力需要從生產的地方到達最終被使用的地方
要做到這一點，就需要輸電線路和輸電基礎設施
Ucsusa.org對輸電線路所涉及的潛在時間和成本進行了更詳細的介紹
然而，電力需要傳輸的距離越遠，這些線路的成本和時間可能就越長
在更遠的距離或某些類型的土地上修建線路也可能麵臨挑戰
在過去，中國一些最大的可再生能源項目可能與需要能源的城市和工業中心有很大的距離，需要輸電線路將電力輸送到需要到達的地方
可變性/間歇性
傳統的化石燃料可以提供相當穩定的電力輸出。
可再生能源，如地熱能和某些類型的水能，也可以提供持續穩定的電力輸出。
然而，太陽能和風能等可再生能源被認為是可變或間歇性的能源——它們通常隻能在有風或有太陽的時候發電。
這就導致了電力供應的波動。
間歇性和波動的電源供應可能會帶來一些挑戰或問題。
一些例子可能是:
——能源供需普遍不匹配
這可能是電力供應和需求需要在電網內相互定時的問題
這也可能給那些不得不幫助運營或維護電網的人帶來不確定性
-電力供大於求
過剩的電力使電網過載，使電網更加不穩定
電網超載可稱為“產能過剩”。
電力供應過剩也可能導致電價下降
由於太陽能和風能供應不穩定，德國經曆了產能過剩(power-technology.com)。
-電力供不應求
在沒有足夠的風或陽光的地方，風能和太陽能可能會產生足夠的電力來滿足電網用戶的需求(並且可能滿足基本負荷，以及根據一些報告的電力需求峰值)。
電力供應不足本身就是一個問題
解決這個問題的一種方法可能是能源儲存方法，這樣能源就可以在盈餘時儲存起來，以備赤字時使用
儲能方法的例子是儲能電池，或抽水蓄能等係統
大型電池儲能技術本身可能存在技術和經濟上的局限性
電池越大，需要儲存的能量時間越長，成本可能就越高。
在商業或公用事業規模上，它們的儲存能量也可能隻夠維持幾個小時，或維持短時間的爆發。
wattsupwiththat.com網站指出:“100%可再生能源所需的電池尺寸和範圍尚未得到驗證，而且不劃算。”
南澳大利亞就是一個建造了大型儲能電池的地區
解決這一問題的另一種方法可能是備用可調度能源，這種能源可以迅速增加，並根據需求(從電網運營商那裏)“調度”，以填補供應缺口(並滿足市場需求)。它們可以打開和關閉，並可以根據需要調整其功率輸出。
它們可能需要滿足基本負荷或可變能源無法滿足的峰值需求
Power-technology.com網站指出，備用能源通常是天然氣或煤炭(核能較少)。
power-technology.com還指出，在德國，化石燃料替代能源實際上會導致溫室氣體排放在短期內增加。
-其他能源必須以部分容量運行
在可再生能源提供過剩能源的地方，其他能源的運營商可能不得不減少對電網的供應，或者關閉供應——在這種情況下，運營商可能會麵臨經濟障礙
-關於可變性的其他信息
從wattsupwiththat.com:
間歇性的風能和太陽能不能獨立存在……它們必須有某種形式的備用電力，比如可靠的煤炭、天然氣、核能、水力發電設施的存儲能力和/或電池。
- *尋址可變性
值得注意的是一係列報告表明，可再生能源的可變性可以通過各種方式加以解決．
電網穩定
與上述觀點相關，波動的電源會使電網過載，但也會通過電網發送不一致的電力。
如果電網的設計沒有考慮到這些電力負荷波動或峰值負荷，它的穩定性可能會受到影響。
像波蘭和捷克共和國這樣的國家，由於德國電網(使用可再生能源)輸送的過剩能源，電網穩定性出現了問題(power-technology.com)。
其他能源可能在幾個指標上優於可再生能源
舉個例子，化石燃料和核能的功率密度/能量密度可能比大多數可再生能源要好得多。
這些單獨的指南提到了功率密度，其他指南更詳細地介紹了測量不同能源的不同方法:
對電價的影響
一些報告指出，可再生能源會影響電價要麼是電價上漲，要麼是電價普遍波動。
電價波動可能會產生滾動效應，一些電力供應商不得不付費出售剩餘電力
話雖如此，有報告表明，電價波動是可以控製的，而且可再生能源也可能對一些地方的電價產生積極影響。
對電價和電力供應商的潛在負麵影響
從power-technology.com:
當太陽能和風能(電力)過剩時，德國經曆了電價的波動……
(這)在過去迫使電價為負，迫使發電廠向商業客戶付費以獲得剩餘電量
當現有能源(如化石燃料)過早退出市場時，可能會出現供應短缺，這可能會提高電價。
為什麼可再生能源對電價的影響可能不像一些報告所顯示的那樣顯著
power-technology.com可能會指出，德國已經在一定程度上解決了電價波動的問題:
“(波動的電價)可以在一定程度上得到解決，方法是用基於預先設定的RES容量增長上限的市場響應式拍賣係統取代上網電價補貼……
南澳大利亞州的風能和太陽能實際上使批發電價市場比天然氣更具競爭力，從而導致更低的價格…
對自由或競爭市場的影響
用於可再生能源的法規和政府工具可能會以多種方式影響或幹擾自由或競爭的市場。
其中一個例子就是可再生能源投資組合
他們可能會規定在能源結構中使用可再生能源的最低數量，可再生能源優先使用(或優先使用)，其他能源的產量限製在一定數量。
如果其他能源必須封頂或關閉，並且沒有滿負荷運行，這可能會影響運行這些能源的經濟可行性
其他性能更好或成本效率更高的能源形式也可能被迫退出市場，即使它們更具競爭力(因為市場控製工具)。
話雖如此，一些人可能會指出，化石燃料在過去的市場上也有類似的人為支持
在運輸、供熱和製冷領域的滲透目前落後於發電行業
可再生能源(占總能源的百分比)在運輸、供熱和製冷領域的滲透可能遠遠落後於發電。
進入能源市場，並與之競爭
-進入市場
在一些地方，可再生能源進入能源市場可能會遇到一些問題，因為化石燃料等現有能源已經非常成熟，而這種立足點帶來的優勢也很大。
美國等國家現有的能源市場是為化石燃料和現有的現有能源而建立的，這些能源受益於現有的基礎設施、專業知識和政策(ucsusa.org)。
——市場競爭
即使可再生能源可以進入市場，也可能有各種因素使可再生能源難以與現有能源競爭。
一些人認為，在美國等國家，化石燃料受益於政治影響，並獲得直接補貼(通過補貼、稅收減免和其他激勵措施和漏洞)和間接補貼(例如，通過不因汙染而受到懲罰)(ucsusa.org)
在一些國家，煤炭和其他化石燃料能源也可能更有利可圖，礦業公司、投資者和其他各方(甚至是政治家等決策者)可能會因此受到激勵。
可靠性的誤解
由於風能和太陽能的可變性，一些人可能認為這些能源是完全不可靠的。
政治、社會、文化和製度挑戰
一些報告指出，向可再生能源過渡的一些挑戰不是技術上的或經濟上的
相反，它們可能是政治的、社會的、文化的或製度的。
例子可能包括:
——政治
一些政黨或政治人物可能對推廣或使用其他能源有興趣
-社會與文化
一些文化或社會可能反對可再生能源的某些方麵
社會中一定百分比的人也可能對化石燃料行業感興趣——為了就業/收入，負擔得起的電力，等等
機構- - -
總的來說，能源部門和影響它的機構可能主要是為化石燃料而建立的
環境與可持續發展問題
我們寫了更多關於可再生能源的潛在可持續性問題在一個單獨的指南．
一些報告還指出，大規模的可再生能源轉型可能涉及原材料的不可持續使用，並且仍然需要一些化石燃料．
其他潛在問題和挑戰
可能包括:
——擴展
一些人質疑可再生能源係統是否能足夠快地擴大規模，或者能否在某個目標年達到一定規模
-在一些可再生技術中使用的資源稀缺
例如，一些用於可再生能源設備和電池的貴金屬
-其他實際限製
例如:
在一些現有的水電站大壩上增加渦輪機(以增加容量)在物理上可能是不可能的
一些國家或城市可能沒有一些可再生能源的物質資源，比如充足的陽光、充足的風等等。例如，澳大利亞的某些地區可能比世界其他地區擁有更多的陽光和土地。
大型可再生能源項目，如大型水電大壩項目，在設計和審批階段可能存在可行性問題
-關於可再生能源係統能力的潛在分歧
例如，一些工程師可能不同意不同的負載概念。
年長的電力工程師對基本負荷、中間負荷和峰值負荷發電站的概念很敏感，無法想象一個包含大量可變RElec的係統，而且需求幾乎可以立即修改(reneweconomy.com.au)
-技術限製
從reneweconomy.com.au:
需要頻率控製和提供慣性、價格信號以及分銷商和批發電力市場之間的通信
-一些國家出於經濟原因依賴廉價化石燃料
它們是一種廉價的能源，具有高功率密度，並且可能有利於經濟增長(經濟增長是優先考慮的問題)。
現有的能源係統可能是過去15年能源部門戰略的結果
而且，在戰略的製定和實施之間存在滯後
-一些國家的環境法律法規可能過於寬鬆
更髒的能源
-為更髒的能源支付罰款和罰款可能更便宜
與停止破壞環境的做法所造成的利潤損失相比
-一些小人口/社區依賴化石燃料為生
比如采礦小鎮
不同的城市和國家麵臨不同的挑戰和問題
最終，每個城市和國家都有不同的地方能源係統和能源結構。
因此，每個城市和國家在使用可再生能源作為其能源結構的一部分時可能會遇到不同的挑戰和問題。
德國、南澳大利亞州和加利福尼亞是三個在向可再生能源轉型過程中可能遇到不同問題的地方。
關於使用可再生能源的挑戰和問題的其他指南
列出進一步挑戰和問題的一些指南如下:
可再生能源能取代化石燃料、滿足需求並為世界提供動力嗎?(向100%可再生能源邁進)
其他相關指引
以下指南也可能與上述討論的要點有關:
來源
1.各種“更好地滿足現欧宝娱乐app官方官网實”指南
2.https://www.power-technology.com/features/featureovercapacity-and-the-challenges-of-going-100-renewable-5872868/
3.https://www.ucsusa.org/clean-energy/renewable-energy/barriers-to-renewable-energy
4.https://www.abc.net.au/news/2018-12-07/study-shows-impact-wind-solar-gas-power-on-electricity-prices/10590876
5.https://en.wikipedia.org/wiki/Dispatchable_generation
6.https://www.swecourbaninsight.com/urban-energy/the-limits-to-renewable-energy/
7.https://interestingengineering.com/is-mark-jacobsons-plan-to-use-100-renewable-energy-feasible
8.https://wattsupwiththat.com/2019/05/02/researchers-say-renewable-energy-mandates-cause-large-electricity-price-increases/
9.https://reneweconomy.com.au/does-more-renewable-energy-mean-higher-prices-10310/