全天候綠能：推動新能源技術的關鍵力量
採用24/7綠能策略不僅能消除企業的溫室氣體排放，更能加速新技術的發展。即使只有少數企業採取這種積極措施，也能激發創新並加快先進清潔能源解決方案的市場推廣。根據柏林工業大學、普林斯頓大學和Google研究人員在《Joule》期刊上發表的研究，企業若想實現這樣的影響，不能僅僅每年購買一定配額的再生能源，還必須確保每一小時的用電都與綠能相匹配。
雖然100%綠能電價已減少對化石燃料的依賴，但仍需化石能源作為備用，特別是在無風的夜晚或用電高峰期間。24/7綠能策略則確保使用者的每一小時用電都與清潔電力相匹配。為實現這一點，綠能生產量必須隨時準確記錄並可追蹤，同時需使用電力儲存和無碳發電的新技術。
研究人員利用柏林工業大學的開源軟體PyPSA模擬了多種情境，分析24/7綠能策略對綠能發電和儲存新技術發展的影響。研究主要作者、柏林工業大學能源系統數位轉型部門的Iegor Riepin博士解釋：「這些新技術包括長時間儲能以應對無風期，以及新型可控電源，如先進地熱或採用Allam迴圈渦輪的燃氣電廠。」
對這些技術的需求增長有助於它們跨越「死亡之谷」——即早期創新階段與廣泛市場推出之間的資金和發展缺口。Riepin補充：「首批專案的部署透過規模經濟降低成本，使24/7無碳能源對更多企業和組織變得更加可負擔。這些技術的廣泛使用將形成一個『良性迴圈』，加速它們在一般電力市場中的競爭力。」
這些間接效應釋放的溫室氣體減排量遠超過初始投資的直接減排效果。Riepin指出：「私營部門的主動貢獻可以補充政府對先進能源技術的支援，減輕緊縮財政預算的壓力，並加速電力系統的脫碳。」柏林工業大學能源系統數位轉型部門主任Tom Brown教授表示：「我們的模型顯示，僅需德國企業和工業用電需求的3%承諾24/7綠能，就足以觸發先進技術的學習過程和成本降低。」
為證明這種催化效應，研究人員估計，這項承諾將使長期鐵空氣電池的預期擴充套件量增加四倍，並在2030年前將成本降低25%。歐洲首座基於這項技術的儲能設施計劃在愛爾蘭的Donegal建造。該原理大致基於「可逆生鏽」：電池放電時吸收空氣中的氧氣並將鐵轉化為鐵鏽；充電時，電流將鐵鏽轉化回鐵，並釋放氧氣。愛爾蘭的設施預計能儲存1吉瓦時的電力，持續100小時，估計使用壽命為30年。
企業承諾24/7購買無碳電力也可能對其他新技術產生類似影響，例如已在德州電廠執行的Allam迴圈渦輪。其內部燃燒僅使用純氧，因此排氣僅由水和CO2組成，後者可以輕易分離並儲存。這些CO2可以儲存在地下洞穴中，或透過再生能源轉化回燃料。這項技術特別有趣，因為它可以直接利用綠能電解水產生氫氣時產生的氧氣。
研究人員的調查顯示，若德國工業和商業用電需求的1%由24/7無碳電力覆蓋，Allam技術的成本可降低12%；若覆蓋率提升至10%，成本可能減少約38%。Brown表示：「隨著這些技術成熟和成本下降，我們將看到它們的應用超越自願性企業倡議，邁向更廣泛的系統性脫碳。」Riepin補充：「私營部門承諾觸發的創新週期可能成為一波變革的催化劑，徹底改變能源市場，減少排放，並為清潔和可持續的未來鋪路。」
事實上，「24/7無碳聯盟」已匯聚了來自不同行業和地區的企業，致力於全天候使用綠能。其成員包括Google、Vodafone、Shree Cement和製藥巨頭AstraZeneca。Brown及其團隊開發的PyPSA模擬軟體結合了與光伏和風能相關的全球天氣資料，以及各國發電和儲能地點的電網架構。PyPSA與「學習模型」結合，估算特定技術開發中的成本降低和技術問題解決。
為實現這一點，團隊調查了這些技術的現有和即將推出的專案，並使用成熟技術（如太陽能電池）的歷史學習曲線作為基準。學習模型受到初始成本、個別「經驗水平」和學習率的不確定性影響，因此進行了蒙特卡羅模擬，透過從公開技術資訊中推導的機率分佈來估算這些引數。
