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德国推行能源转型战略 将再创世界第一

发表于:2019-05-25 11:47 作者:新闻小编 来源:新闻小编

  德国早在2010年9月28日发布《能源方案》,专家学者共同讨论了德国实现能源转型的措施明确了2050年实现能源转型的发展目标。

  一年前,德国总理默克尔宣布德国2022年前全面放弃核电,将在可再生能源和提高能效领域加大投资研发。一年后,默克尔吹响集结号,召集多名政府部长及全部16名州长在柏林召开能源峰会,商讨德国能源转型何去何从。清洁能源发展、太阳能补贴、建筑物节能改造等成为峰会焦点议题,但资金投入、政策规划和各方博弈让德国能源转型之路艰难前行。

  2011年3月不久,德国宣布全面放弃核电计划。为弥补核电减少导致的电力短缺,德国政府提出重点发展可再生能源的能源战略,目标是在2020年将可再生能源发电比例提高至35%,并在2050年达到80%。

  德国在发展可再生能源领域虽然技术先进,随着太阳能、风能发电的迅猛发展,德国相对落后的电网已不能满足现有需求,电网扩容刻不容缓;为保障电力持续稳定供应,德国计划新建多座燃气电站。德国业界认为这场能源革命在技术上是可行的,预计到2025年可再生能源发电的成本就将低于煤电,最困难的地方在于如何保证转型平稳推进,确保市场和价格的稳定。

德国推行能源转型战略

  纽伦堡以北20公里的埃郎根市有很多复杂的工业建筑,西门子的很多能源实验室和能源工厂都在这些建筑中,其中就有为了能源转型政策设置的装备。

  这些建筑中有一个钢铁和铜制的巨型机器,能将交流电大规模转换为直流电,产能达30兆瓦。这个机器安装在德国北海沿岸,注定要经得住暴风骤雨的考验。 要寻找稳定的风能来源,德国需要这项技术,因为最稳定的风能正是在沿岸地区目前交流线路还暂时不通。

  德国大约已经安装了500兆瓦的沿岸风力发电站,陆地上约90公里,入水深度不超过40米。现在能源公司计划安装1万兆瓦的风力发电站,沿岸160公里布置,入水深度最深达70米。几个1万~2万吨级离岸变电站将转换几亿瓦交流输出为直流电,而这并不会在长距离传送中损失太多的能量。

  世界上还没有哪里有这样规模的离岸电网。tennet公司的主管莱克斯说。tennet公司负责荷兰至德国的输电线路运营业务。

  当然,横跨整个德国输送这些电能到达南部主要工业园区,需要新建约3800公里的电力线。由于地区政府及当地居民的一些干扰,项目进展并非一帆风顺,已经铺设的仅有200公里。这些阻挠和对创新技术的需求使德国离岸风电项目成为了一场赌博。没有人知道能源转型将耗资多少,慕尼黑大学能源经济学家凯伦说,特别是那些作为试点项目的风电站。

  不确定的因素还不止如此。例如,因为产生的电能过多无法存储,在多风的天气时还不得不关闭一些风力发电机组。而如果云层遮盖了这片地区,产能将下降成百上千兆瓦,也会增加电力供给不足导致停电的可能。

  如果没有便宜、可靠的能源来支撑德国的高科技产业和电能输送系统,德国经济乃至欧洲经济都将陷入泥潭。一些德国公司正在到处搭建新的生产设备,比如化学品制造商瓦克决定在美国田纳西州建造一个多晶硅工厂,一部分原因是由于德国的能源费用很高。德国莱茵集团首席经济学家格雷厄姆说:即使供电质量下降一点,都会对高科技行业造成严重后果。我们已经看到了一些后果,即便是没有停电,这些产业仍然越来越不安。

  为了避免灾难性事件的发生,德国将会大规模布置存储技术和负载平衡策略。德国现有31个抽水蓄能电站,会在夜间将水库的水抽上来,并在释放时推动涡轮发电。总而言之,这些电站能储存38亿瓦时的电能。这一数字听上去很大,但仅仅是德国风力发电巅峰期不到90分钟的输出量。

  采用电池储能确实能派上一些用场,但是制造电池的成本太高以至于无法维持。在德国埃朗根的另一栋建筑中,西门子公司正在搭建一个拖车大小的电池,该电池基于三个不同的锂电池,每个锂电池可以为40座德国房屋提供一天的电力。但是,这些电池作为备用电源来说价格不菲,相比之下,高科技制造商们更愿意用这种电池来应对电力不稳。目前,锂电池还不能以低成本提供风力发电机储存数小时的额外电力,在此之前,售价至少需要降低一半。

  其他储能技术也正在发展之中,但是至少也需要很多年才能成为现实。西门子公司的一项新技术是用多余的电能电解水,但还处在试验阶段,并且成本很高。

  炎热的7月,用电高峰席卷整个欧洲,炎热的德国需要发电机来带动空调。在大面积供电之前,廉价的储能设备必不可少。天然气发电厂以其快速启动的特点成为应对用电高峰最实用的途径。但是人们建造这种发电厂的可能却微乎其微。因为用电需求随着太阳和风而改变,不可预测,天然气发电厂的业主不希望仅仅可以在几个特定小时满足供电高峰的需求。

  德国波兹坦气候影响研究所的首席经济学家埃登霍费尔说:电网市场的设计将从根本上改变。需求在波动,同时供给也在波动,二者间的联系以及相互关系或成为目前研究的重点。

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