我们见到了约翰·沃德医生。他负责监督如何将清洁能源系统继续整合到电网的现有发电中。
约翰·沃德医生对着镜头间接微笑

约翰·沃德博士是一名能源研究员,他研究如何将可再生能源整合到电网中。图片:克洛伊·埃里克,来自印度未来能源中心。

澳大利亚人正在将更多的可再生能源融入日常生活。根据清洁能源委员会 2019年,澳大利亚总发电量的24%来自可再生能源。

你也可以在行动中看到这一点。太阳能电池板正变得和前门一样常见。毕竟,澳大利亚是全球太阳能利用率最高的国家,超过21%的澳大利亚家庭使用屋顶太阳能光伏!现在有越来越多的家用电池可以用来储存清洁能源,以备日后使用。

但我们如何让可再生能源更容易获得和普及呢?

这就是约翰·沃德博士的工作。他是我们能源系统研究项目的研究主管。他监督如何将清洁能源系统整合到我们通过电网已经获得的能源中。这意味着他研究了在我们将澳大利亚的能源部门转变为净零排放的同时,如何将更多可再生能源引入我们的系统。

我们看看他的研究,以及他是如何在小规模和大规模上应用它的。

雷夫控制室

我们纽卡斯尔基地的REIF控制室。图片:©CSIRO,约翰·马尔马拉斯

约翰·沃德博士:可再生能源研究员

约翰有很多精力做这项研究。他领导着一个由50名科学家组成的团队,他们共同寻找解决澳大利亚能源挑战的方法。

他们测试了我们电力网络的局限性,并找到了整合更多可再生能源(如太阳能和风能)的方法。他们还充分利用了澳大利亚现有的能源基础设施。这是在纽卡斯尔的一个被称为可再生能源整合设施(REIF)的设施中完成的。顾名思义,REIF将可再生能源和电网电力混合在一起,展示了它们在现实世界中的相互作用。因此,研究人员可以为澳大利亚消费者和行业探索更好的结果。

REIF还复制了一个普通住宅或商业建筑群在不同电源组合下一天使用的能源量。因此,John和他的团队能够以每秒约10000次的速度捕获详细的电力数据,深入了解支持电力系统可靠性的快速瞬态交互。

此外,REIF还开发了检测和解决电力系统故障的技术。这有助于提高我们当前能源供应的可靠性,重要的是,减少不必要的停电。

约翰说:“我们已经建立了一个世界级的设施,工业界可以使用。REIF得到了电力工程、系统设计、能源管理和电网技术领域专家的支持。”。

“这包括建筑热物理、行为科学、电网优化、太阳能预测和储能方面的研究。”

然而,约翰的工作并没有停留在REIF。他是国内外许多可再生能源委员会的主席,与其他人分享他的专业知识。他还将研究成果应用于偏远地区,以了解这些地区如何实现向可再生能源的长期过渡。

一个例子是爱丽丝·斯普林斯未来电网项目 .

约翰如何将他的研究成果应用于实践

目前,增加可再生能源的使用面临许多障碍。那我们该怎么办?进入Alice Springs未来网格项目。这是一个为期两年、耗资1250万美元的合作项目,旨在消除该镇电力系统中更多使用可再生能源的障碍。John和CSIRO将作为该项目的知识共享合作伙伴发挥主导作用。

“我们的电力现在面临的挑战是系统集成——但不仅仅是工程意义上的,”约翰说。

“首先,我们需要协调社区、经济和技术方面的问题,以便在2030年之前实现[北领地政府]50%可再生能源的目标。此外,你需要提供实现100%可再生能源的途径。这两个方面都比仅仅解决一个技术性的电气工程问题重要得多。

他说:“艾丽斯·斯普林斯项目的规模是完美的。与现有的可再生微电网相比,它是一个大规模的升级。它也是澳大利亚国家能源市场等大型互联系统所面临挑战的小规模版本。吸取的教训适用于两者。”。

未来电网项目的一个方面是使用一系列尚未在北领地试用的技术。这将帮助我们更好地了解带有太阳能电池板和电池的房屋如何支持主电网。

他说:“这将为我们和澳大利亚其他国家提供一些非常好的答案,帮助我们更好地将越来越多的太阳能发电长期整合到全国各地的系统中。”。

该项目最终将促进可再生能源爱丽丝·斯普林斯的使用。该项目正在采取整体方法,并在经济、监管、政策和社区范围内探索解决方案。

约翰从事这项研究的精力无与伦比

约翰对可再生能源的兴趣并没有在他结束日常工作的那一刻停止。

“我自愿做各种各样的事情,这些事情往往会占用我的时间。例如,我一直在网上做志愿者世界太阳能挑战赛从2005年开始,并于2013年加入该活动的科学教员,”约翰说。

世界太阳能挑战赛每两年举行一次。它挑战团队从达尔文到阿德莱德穿越3000公里的内陆地区,全部乘坐自行设计和建造的太阳能汽车。

他说:“这是一次令人惊叹的活动,我们向团队提出挑战,让他们思考并解决可持续道路交通的研发问题。”。

在这里,他参加了2019年的最后一次世界太阳能挑战赛。

约翰说:“在最好的太阳能电池、最高效率的电动机和最高的比能量存储方面,这些汽车始终处于前列。”。

“如果你想了解太阳能汽车和汽车电池的未来,你可以在这里看到。”

约翰的起源故事

研究可再生能源意味着约翰开始从事气候科学,对吗?再想想。

约翰说:“我是一名电气工程师。我获得了电气工程学士和博士学位。”。

“但电子工程不仅仅是电子方面的东西。或者说是电子方面的工程。在加入CSIRO之前,我做了一些内分泌学研究。我将信号处理应用于女性激素水平,帮助理解和预测妊娠结局,以便在需要时进行早期干预。”。

“我从2002开始就一直在CSIRO工作,在那个时候,我有一些惊人的机会把基础研究的想法引入到新的创业中。我在优化的网格集成和能量存储的热管理方面所做的工作是启动的基础。埃弗根 此外,一个经过优化的楼宇控制系统已由建筑智商 .”

那么,约翰对能和我们一起探索他的研究有何感想?

“我们正处在一个能源生产和使用方式发生巨大转变的时代。我非常感激我有机会与出色的CSIRO团队一起为此做出贡献。”

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