研究表明可再生能源可以部分替代柴油为仪器提供动力为南极提供热量

最近的一项分析表明，可再生能源可能成为南极科学柴油燃料的可行替代品。该分析深入探讨了用可再生能源替代南极部分能源生产的可行性。

几乎自从人类在南极洲生活以来，这片大陆就一直是科学的故乡。阿蒙森-斯科特南极站是那里的研究前哨站之一。那里所做的科学研究包括气候变化和宇宙学的研究。

目前，该工厂仅使用不可再生能源，特别是柴油，为仪器提供动力并为员工提供温暖。美国能源部(DOE)阿贡国家实验室和国家可再生能源实验室(NREL)的科学家最近进行的一项分析表明，可再生能源可能是一种可行的替代能源。他们的分析发表在《可再生和可持续能源评论》上，探讨了用可再生能源替代南极部分能源生产的可行性。

“目前南极的所有能源都是由柴油和发电机产生的，”阿贡国家实验室高能物理部门的物理学家艾米·本德说。“我们询问是否有可能过渡到可再生能源。这项研究是尝试证明这一点的开始。”

本德曾在南极工作过，是该论文的通讯作者。该分析说明了如何在南极实施可再生能源的第一步，以及这些来源可以产生哪些能源的详细信息以及该计划可以实现的潜在碳减排。

首先，根据阿贡国家实验室首席建筑科学家兼建筑与工业技术小组经理RalphMuehleisen的说法，该团队想知道在南方夏季(11月至2月)使用太阳能是否可行，作为一种实质性的手段。减少南极的柴油使用量。

“只要在夏季使用柴油作为备用，就可以减少碳足迹，”Muehleisen说。“即使我们没有完全消除柴油的使用，如果能够避免在夏季购买柴油，也会大大减少其使用。”

阿蒙森-斯科特南极站。图片来源：AmyBender/阿贡国家实验室

阿贡固定存储项目负责人SueBabinec描述了该团队对使该项目成为可能所需的能源存储类型的关注。她指出，可再生能源需要的能量存储与交通或消费电子产品等日常电池应用不同。南极的具体需求使差异更加明显。

她说：“使用可再生能源发电所需的电池类型不仅需要持续使用数年，而且还必须提供很长一段时间的能源。”“我们对哪种类型的电池最有效进行了详细分析，具体取决于您使用太阳能还是风能或两者都使用。”

“当我进入可再生能源领域时，没有人谈论在阿拉斯加或加拿大部署太阳能，因为它非常昂贵，而且那里阳光不太充足，”NREL集成应用中心的团队经理NateBlair说。“可再生组件与现有柴油发电机配合使用，可提供更高的可靠性和弹性。如果其中一个组件损坏，系统中的其他组件可以帮助您渡过难关，直到修复为止。我们看到太阳能、风能和电池的成本持续下降走向未来。”

为了完成他们的研究，该团队必须收集大量数据，然后对数字进行分析以了解可能性。他们使用NREL的可再生能源集成和优化软件得出结论，在初始投资970万美元后，更换南极电站170kW电力所需的95%的柴油将在15年内节省约5700万美元。

更重要的是，通过节省燃料成本来收回投资需要两年多的时间。仅这些结果就清楚地表明，用可再生能源替代南极的不可再生能源的概念是一个值得进一步讨论的话题。

实施任何此类计划都需要付出相当大的努力。这包括让设备穿越南大洋，然后穿越数百公里的冰冻苔原到达南极。此外，还需要建设基础设施以使可再生能源的使用成为现实。

正如Muehleisen所说，“能源部和世界各地的大学一直在努力使我们的六大洲脱碳。他们才刚刚开始到达南极洲，所以我们现在第一次真正谈论世界脱碳。”在他看来，如果我们能够在地球上最后的边疆开始减少对不可再生能源的使用，那里任何时候都只有几千人生活和工作，那么我们没有理由不能在所有地方做到这一点别的。