2021光伏白皮书：光伏产业链话语权的争夺周而复始、此起彼伏
位于德国辛斯海姆的Klima-Arena（气候竞技场）已于今年年初开幕。它旨在教育公众有关气候变化的知识。有了400吉瓦的光伏发电和约280吉瓦的风力发电，在成本优化的参考情景中，全国将生产60％至70％的氢气。
摘自光伏杂志08/2020
持久性现在有了代价。如果社会希望以气候保护的名义减少二氧化碳的排放而不必改变方式，那么到2050年，经济每年将比参考情景下多支出210亿欧元。菲利普·斯特切尔（Philip Sterchele）说：“额外的支出主要归因于我们必须进口更多的氢和合成能源载体才能实现气候目标这一事实。”这是弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（ISE）的最新出版物得出的几个结论之一，该出版物涉及斯特切尔（Sterchele）促成的几乎与气候无关的能源系统的各种情景。
从技术经济角度来看，必要和可行的氢气量并非一成不变；而是取决于社会的决定。研究人员设计了一系列方案来模拟社会可能采取的不同行动方案。
所有方案的共同点是，与能源相关的二氧化碳排放量均比1990年的水平低95％。在“参考”场景中，作者对趋势进行了建模，而没有明显的社会接受变化或消费者行为发生任何根本性的变化。在这种情况下，人们可能愿意改用电动汽车，但不准备对其出行方式和消费行为进行彻底改变。这些更显着的变化发生在“充足”情况下，这使能源过渡更加容易且更具成本效益。
“自给自足”方案假定人们有很大的改变意愿，而“持久性”方案则指向相反的方向，坚持使用汽车中的内燃机和家庭中的燃气锅炉。要使这些能源一直供应可再生能源，就需要大量的氢气，这将增加进口成本。
对于研究中考虑的六种情景中的每一种，研究人员从现在起到2050年每小时模拟一次能源转换，能源进口和能源消耗。“我们考虑到投资成本，所有相关工厂的运维成本以及能源成本，” Sterchele说。基于这些假设，他们计算出了最具成本效益的能源供应扩展方案（例如，用于光伏和风力发电厂）以及对氢气的需求。
在参考方案中，到2030年在德国安装约130 GW的光伏系统最具成本效益。到2050年，以每年8-9吉瓦的速度增长，有可能达到400吉瓦的太阳能。
氢需求
能源系统的每个部门都需要氢气。预计总装机容量为140 GW的燃气发电厂将在没有阳光，没有风和储能系统空的情况下满足2050年的峰值负荷预测。这还包括热电联产，同时为建筑物供暖。在优化的能源系统中，这些发电厂主要使用甲烷（甲烷部分由氢气产生）运行，而在较小程度上直接使用氢气。
在场景中还使用氢气产生工业过程热量，尤其是超过500°C的热量，并为某些汽车，卡车，火车，轮船和飞机提供动力。在某些情况下，氢被加工成液体燃料。就处理后的热量而言，氢气锅炉和电炉共同承担着工作。
在这种情况下，约有1000万辆汽车将由氢提供动力，有4000万辆将由电池提供电能，但这不是优化的结果。它基于这样的假设：无论出于何种原因，总是会有用户决定使用电池驱动的汽车，例如，因为充电时间或续航时间太短。
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