对可持续能源系统的新研究侧重于将可再生能源和核电厂纳入电网 - 这是学者，行业和政策制定者的重要议题。
来自英国林肯大学工程学院的Giorgio Locatelli博士在领先的学术期刊Energy发表了一系列关于可持续能源系统关键方面的研究论文。主要调查结果在以下报告中概述。
供需问题
“只有当电厂插入电网的电量与消费者从电网中提取的电量相匹配时，电网才能正常工作。如果这种情况不发生在那里是停电。
为了保持这种平衡，我们必须关注两件事：电力需求和供电。首先，我们必须预测电力消耗(一如既往);其次，我们必须有能力“调整”发电厂以产生所需的精确能量。第二项任务变得更加困难，特别是对于风能和太阳能等间歇性可再生能源。这里的供应当然是由最臭名昭着的不可预测的变量决定的：天气。
平衡供需与需求有两种选择。我们可以在生产时储存但不需要的电力，以便在需要时将其插回电网，或者在其他时间使用电力进行其他“离网应用”(例如，淡化盐水以产生淡水)。需求低，例如在夜间或周末。
在过去十年中，全球可再生能源的电力生产有所增加。在欧洲，大型水电站的进一步发展现在受到新地点短缺的限制，未来几年太阳能，生物质能特别是风电场将在可再生能源组合中变得更加突出。
可变可再生能源技术在电力供应中的日益普及已经为电网的整体有效管理提出了难题。其中许多技术需要灵活的电力系统，能够快速响应供需变化。
与学术界同事一起，我一直致力于开发一种评估储能设备经济性的新方法。我们相信我们的研究结果对能源行业如何适应这一挑战有三个关键影响。
首先，我们的研究表明为存储工厂建立“最佳尺寸容量”的可能性。其次，没有补贴，现有的储能技术都不具备经济可持续性。第三，为多种目的运营储能电厂的可能性被确定为减少对储能技术的补贴的手段。
核选择
除可再生能源外，目前唯一可用于发电且二氧化碳排放量可忽略不计的其他技术是核电。小型模块化反应堆(SMR)是新一代核电站设计的一部分，受到工业界和政府的日益关注。
现代SMR是核工业中相对“新产品”，但对英国和海外的技术越来越感兴趣。作为投资，SMR的吸引力主要基于模块化部署的原则。它们的小尺寸使它们成为不能容纳大型工厂的地方的良好选择，并且它们还需要有限的前期资本投资。
鉴于其固定成本，核反应堆被认为是一种基本负荷电力技术 - 一种必须24/7连续产生能量才能经济的技术。然而，增加更多核电和间歇性可再生能源(如太阳能和风能)的组合将需要在电网内具有更大的灵活性和适应性，以在不同时间补偿能源供需之间的差异。
目前，核反应堆通过改变核心内的反应性来适应电力需求 - 称为“负载跟踪”。通过这样做，功率输出减少，浪费了潜在的能量。每当电源状态改变时，它还会对工厂施加热机械应力。与燃气发电厂不同，由于核成本具有实质性的固定性质，因此在较低功率水平下运行核反应堆没有相关的成本节约。
在我们的研究中，我们通过使用功率来共同生成有价值的副产品，测试了保持初级电路满功率并遵循负载曲线的想法。热电联产是利用热力发动机或发电站同时发电和其他产品。
我们评估了这种方法在应用于具有两种热电联产技术的小型模块化反应堆时的技术经济可行性：藻类 - 生物燃料和脱盐。
我们的研究结果表明，藻类 - 生物燃料工厂所需的功率不足以证明负载跟踪方法的合理性。但是，在海水淡化的情况下，它是可行的。我们的连续经济分析证明了海水淡化方法在几种情况下的经济可行性。总之，SMR与海水淡化厂的耦合是在核能发电中执行有效负载跟踪的现实解决方案。
更多SMR的障碍
如果SMR可以为能源供应做出有价值的贡献，那么下一步就是评估使这种方法成为现实的法律可行性。
这当然听起来比它简单!我们与林肯大学的博士生之一Tristano Sainati合作，得出的结论是，作为一些国家强有力的政治承诺的一部分，为SMR制定许可程序的过程至关重要。
没有一个国际权力机构能够实现这一目标，各个国家监管机构在重塑自己的许可框架方面的能力有限。对SMR的政治承诺需要一系列重大的法律改革，深刻修改管理许可流程的架构和原则。这不太可能在短期内发生，并且是阻碍广泛采用这种有前景的技术的主要障碍之一。
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