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“世界上没有100%可再生能源的替代品”

时间:2021-08-23 20:16:28 来源:

与太阳能和风能相比,煤炭不是一种选择,并且没有新核能的商业案例。

图片:flickr,Germanborrillo

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)布雷耶教授发布了一份报告,该报告对地球的未来提供了阴暗的前景,除非采取紧急措施应对气候变化。在您的研究中,您始终声称只有基于100%可再生能源的电力,供暖和制冷,运输和海水淡化的世界能源系统才能阻止气候变化及其灾难性后果。您是否相信现在100%可再生能源选项会受到更多关注?

我希望如此,因为除了这种100%可再生能源途径,我们已经没有其他合适的选择。这不是科幻小说,而是必须认真考虑的现实情况,除非我们不想集体自杀。但这不仅是生存问题,还是塑造我们能源未来的最便宜方法,因为太阳能和可再生能源有潜力将全球电力供应的最低平准化成本从2015年的70欧元[80.91美元] /兆瓦时降低到50欧元之间拉彭兰塔理工大学和能源观察组织发布的“基于100%可再生能源的全球能源系统–电力部门”报告总结了到2050年的每千瓦时55欧元和55欧元/兆瓦时。这一轨迹最容易的部分将是转向电力部门的可再生能源,而运输,工业和化学部门则必须完成艰巨的工作。在运输领域,海洋和航空业也将必须进行电气化,因为从经济上讲,它们仅使用低成本的电力,而未来这主要来自可再生能源,尤其是太阳能。

在最近的一份报告中,您声称到2050年太阳能可能将满足全球约70%的电力需求。从技术上讲这如何可行?

在您提到的报告中,我们得出的结果是,到2050年,太阳能光伏将能够满足大约三分之二的电力需求–当时的电力结构中,当时需要的55.000 TWh约为38,100 TWh –没有考虑到2050年整个世界能源系统也将几乎完全电气化这一事实。但是,同样在这种情况下,我也可以确定,假设预计的最终总能源需求约为160,000 TWh,那么太阳能所占的百分比将完全相同。另一方面,世界能源经济的全面电气化将使系统效率更高,成本更低。例如,考虑一下,化石燃料汽车仅消耗其所需能量的20%到25%,而其余的则浪费在无法利用的废热中,而电动汽车能够使用70%以上的电力来行驶机动车。

必须说,我们的应用模型是基于假设被调查的全球145个地区的“最佳政策”而建立的。这意味着它在工作时会考虑到政府将始终以最便宜,最有效的解决方案为导向,而现在太阳能和可再生能源已经提供了这种解决方案。相关的限制因素包括社会限制因素,例如风能的使用范围有限,光伏发电的发展趋势或现有发电能力的利用。

嗯,目前仍在计划在世界范围内建设更多的燃煤,核能和天然气发电厂。您认为为什么要实施这些昂贵的选择?这是意识形态问题,还是旧能源世界企业的反弹?

需要指出的是,现有企业拥有巨大的既得利益,这在一定程度上解释了全球某些地区对燃煤电厂的持续投资。然而,近年来,巨大的损失和煤炭产能的搁浅资产开始产生影响,尤其是对于投资者而言,越来越多地避免对其投资组合承担此类风险。一些国家尚未将其能源计划调整为最新的成本数字,因此执行了过时的计划。核能越来越多地演变成一项投资,只有在拥有或打算获得核武器的国家,以及因此需要维护和创造的相应知识,基础设施和核材料的国家,才能进行这项投资。从经济角度来看,新建核电站不再有意义,因为100%可再生能源系统的成本更低,而新的风能和太阳能电站的成本如今已达到新核电站成本的四分之一至三分之一。这就是为什么在2017年,永久关闭的核反应堆的数量比1970年代以来首次开工的新建筑工地要多的原因,这显然是一个急剧下降的行业。天然气厂仍在市场上,并且今天仍然有经济上的理由。但是,到2050年,它们的功能将发生巨大变化,因为那时必须将生物甲烷或电能转化为燃料,并且它们将更多地用作灵活的平衡装置,与今天的情况大不相同。

您认为,各种形式的存储以及水能,地热能,生物能和潮汐能,将有足够的部署来确保电力供应免受风和太阳能的波动。您真的相信到2050年将完全淘汰火力发电厂和核电站吗?

首先,让我告诉您,核电根本不提供任何支持。它没有所需的灵活性,并且出于安全原因,不应将其用于此目的。至于天然气,在平衡能力方面实际上更为有效,但是我们必须注意不要一般使用化石气体,尤其是不使用页岩气,因为这些化石气体对二氧化碳的排放非常危险,特别是直接排放二氧化碳。甲烷,这是一种非常强的温室气体。我们宁愿将燃气与可再生能源联系起来作为一种具体选择。

话虽如此,太阳能和风能等可变的可再生能源确实没有达到所需的灵活性,但是我也很确定,尽管生物能源和水能资源有限,但存储和所有其他可再生能源将为太阳能电池提供必要的灵活性。世界能源系统。这还取决于我们将能够整合多少电力网络。我相信,事实上,电网较少的开发项目可能仅适用于基础设施落后且太阳能为主的非洲或其他世界地区。的确,我坚信,未来的能源系统将建立在牢固连接的网络上,这将使主要地区内较大的地理区域之间能够进行强大的电力交换。例如,在欧洲,北部地区的风力发电可能会在冬季流行,并且在需要额外供应时会流向南部国家,而在夏季,太阳能可能会从南部国家流向欧洲北部。但是,我们的结果清楚地表明,这不超过总需求的20%,因此我们将拥有一个高度分散的,具有集中式元素的能源系统,我们称之为“ SuperSmart”能源系统。通过电池存储和更灵活的需求来确保适当的灵活性,该系统将完全没有备份问题。

当您说这种过渡在技术上是可行的时,您是在经济上还是经济上?

绝对。正如我之前说过的那样,到2050年,全球电源的LCOE将下降超过15欧元/兆瓦时,因此,至少对于电力系统而言,毫无疑问,它在经济上是可行的。领先的能源转型研究人员最近在一篇研究文章中对此进行了总结。对于整个能源系统,气候变化是经济触发因素。如果我们不减少二氧化碳的排放,由于灾难的后果,我们的成本将会高得多。

应该立即采取什么样的措施来促进加速的能源转型?

沿途制定具有里程碑意义的清晰的能源过渡目标。加快可再生能源投资的政治推动。能源转型的公共研究预算更高。更多地承认公民参与能源转型,而不是阻碍它。停止对燃煤电厂的投资。仅当运营商记录其在未来数十年内如何从化石燃料转换为可再生能源的计划时,才应允许新建燃气发电厂。没有任何新的核电站的公共担保,以避免滥用纳税人的钱。从现在起到本世纪末,二氧化碳排放的最低价格为每吨30欧元,每年至少5%的加速增长,更好的是每年8%。燃烧过程中废气的实际社会成本由操作人员支付,例如硫,重金属,氮氧化物的排放等。应该引入针对现实核灾难的现实水平的强制性责任保险,目前被公民视为“冒险意愿”。将气候保护作为宪法目标。对上市公司和大公司的强制性报告,要求它们如何遵守《巴黎协定》的1.5⁰C目标。


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