Tuy nhiên, để đáp ứng 100% nhu cầu điện năng chỉ từ hai nguồn năng lượng này đòi hỏi phải tích trữ điện được sản xuất trong vài tuần để bù đắp cho sự thay đổi tự nhiên của các nguồn phát năng lượng này.

Steven Davis, Phó giáo sư về khoa học hệ thống Trái đất và là đồng tác giả nghiên cứu nhấn mạnh: “Mặt trời lặn và gió không phải lúc nào cũng thổi. Nếu bạn muốn thiết lập một hệ thống điện ổn định dựa vào tài nguyên gió và mặt trời, thì chúng ta phải có cách nào đó để giải quyết những thay đổi hàng ngày và theo mùa của các nguồn năng lượng đó”.

Nhóm nghiên cứu đã phân tích dữ liệu thời tiết theo giờ của Hoa Kỳ trong vòng 36 năm (từ năm 1980 đến năm 2015) để tìm hiểu những rào cản địa vật lý cơ bản đối với việc cung cấp điện chỉ từ năng lượng gió và mặt trời.

PGS. Davis cho biết: “Chúng tôi đã xem xét sự thay đổi của năng lượng gió và mặt trời cả về không gian lẫn thời gian và so sánh với nhu cầu điện của Hoa Kỳ. Chúng tôi đã phát hiện thấy có thể sản xuất ổn định khoảng 80% điện năng từ các nguồn năng lượng này bằng cách thiết lập mạng lưới truyền tải ở quy mô đại lục hoặc các cơ sở lưu trữ điện để đáp ứng nhu cầu năng lượng của quốc trong vòng 12 giờ”.

Các nhà nghiên cứu cho rằng việc mở rộng công suất truyền tải hoặc lưu trữ có nghĩa là cần khoản đầu tư rất lớn, nhưng không tưởng. Theo ước tính, chi phí cho các đường dây truyền tải điện mới có thể lên đến hàng trăm tỷ USD. Trong khi đó, việc lưu trữ sản lượng điện lớn đó bằng pin giá rẻ hiện nay, sẽ tiêu tốn một nghìn tỷ USD, dù giá thành đang giảm. Các phương thức khác tích trữ năng lượng như bơm nước lên trên để sau đó nước chảy ngược lại qua máy phát thủy điện, khá hấp dẫn như có quy mô hạn chế. 

PGS. Davis cho rằng: “Trên thực tế chúng ta có thể sản xuất 80% điện năng chỉ từ năng lượng gió và mặt trời, là đáng khích lệ. Cách đây 5 năm, nhiều người nghi ngờ về khả năng sản xuất hơn 20-30% điện từ các tài nguyên này”.

Tuy nhiên, để vượt quá con số 80%, cần lưu trữ nhiều năng lượng để khắc phục sự biến đổi thời tiết theo mùa đang gia tăng nhanh. Ken Caldeira, đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: “Nghiên cứu chỉ rõ sẽ cần có các nguồn điện phát thải ít cacbon để bổ sung cho nguồn điện chúng ta có thể khai thác từ năng lượng gió và mặt trời cho đến khi công suất lưu trữ và truyền tải đủ khả năng đáp ứng. Các lựa chọn có thể là phát điện từ hạt nhân và thủy điện, cũng như quản lý nhu cầu”.