德国可再生能源供电目标提前15年,德国可再生能源是否实现了“大跨步”?
德国可再生能源供电目标提前15年,德国可再生能源是否实现了“大跨步”?
该国的可再生能源提上一个新台阶,这次归功于风能和太阳能基础设施的扩张,在这个加速发展的时代以后人们就不会在面临资源短缺问题了。对此我还有以下几点看法:
一、什么是可再生能源?
1.太阳能:我们可以利用太阳辐射的光通过太阳能电池转换成电力,也可以利用太阳的即热气来把水加热就是我们常见的太阳能热水器。
2.风力发电:风力发电是由风的力量转动扇叶来带动发电机发电,扇叶越长风速越快就能截取越多的风能。
3.海洋能:海洋覆盖地表三分之二以上并隐藏着丰富的海洋能源,其中包含了波浪能、温差能、潮汐能、潮流能等。
4.地热能:是来自地球内部深处的能量和机油钻井取得地底热水等。
二、可再生能源有什么作用?可用到哪些地方?
相对比石油、煤炭等化石燃料污染空气来说可再生能源在自然界可以循环再生,取之不尽用之不竭,是一种清洁绿色低碳的能源,可再生能源是中国多轮驱动能源体系的重要组成部分,对于改善能源结构,保护生态环境,应对气候变化具有重要的意义,同时可再生能源就发生在我们日常身边,现在很多农村家庭依然保持着太阳能热水器,还有很多将废弃物进一步炼化转换成能量等。
三、过度开采不可再生能源的危害有哪些?
就像是石油煤炭就是不可再生能源,如果长期大量使用肯定会对我国的空气质量造成影响,这些生活废气和工业废气的排放都可能是造成气候变暖的原因之一,所以对于新能源的开发我们一定要大力支持。
德国的可再生能源供应目标提前了15年。德国的可再生能源实现了“大跨步”了吗?中国的可再生能源已经达到了一个新的水平,这一次要归功于风能和太阳能基础设施的扩张。在这个加速发展的时代之后,人们将不再面临资源短缺的问题。中国绿色供应链联盟光伏委员会秘书长房鹿表示,“十四五期间,光伏发电至少要新增2.5亿千瓦,累计装机容量要达到5亿千瓦。
只有这样,2030年和2050年非化石能源才能占到目标的35%和70%。”什么是可再生能源?1.太阳能:我们可以利用太阳辐射的光,通过太阳能电池将其转化为电能,也可以利用太阳的热气来加热水,也就是我们常见的太阳能热水器。2.风力发电:风力发电是指风的力量转动叶片带动发电机发电,风扇哈里森的长风速越快,拦截的风能就越多。3.海洋能:海洋覆盖了地球表面的三分之二以上,蕴藏着丰富的海洋能,包括波浪能、温差能、潮汐能和潮汐能。4.地热能:指来自地球深处的能源和机油,钻井获取地下热水等。这说明分布式光伏作为国家大力支持和推广的新能源代表,将是“十四五”可再生能源发展的主题增量,市场将持续火爆。
而且光伏发电作为一种清洁能源,应用范围广,场景多,成本降低快,是未来最有可能替代化石燃料的清洁能源,所以各国都在大力推广光伏屋顶电站。全国乡村发电,现在用光伏电站盖房子是标配,未来几年在中国,光伏发电会逐渐普及。人类的历史就是一部能源开发利用的历史。从最早使用人力、动物、煤炭、石油、天然气、电力开始,能源利用效率的每一次进步,都伴随着人类生产效率的大幅提高。
开发利用取之不尽的太阳能是地球人的共同追求,也是人类文明的终极追求。如果有一天太阳能可以取代现在的化石能源,那就意味着人类文明已经进化到了更高级的阶段。与石油、煤炭等化石燃料污染的空气相比,可再生能源可以在自然界循环利用,取之不尽,用之不竭。它是一种清洁、绿色、低碳的能源。可再生能源是我国多轮驱动能源体系的重要组成部分,对于改善能源结构、保护生态环境、应对气候变化具有重要意义。与此同时,可再生能源每天都在我们身边发生。现在很多农村家庭还保留着太阳能热水器,很多还进一步提炼,将废弃物转化为能源。
蒋再正
前言 : 德国在国家氢气战略中,将大量赌注押在了对使用可再生能源生产的氢上。该战略巩固了德国成为全球技术领导者的雄心壮志,其明确将重心放在"绿色"品种上,而牺牲了使用有争议的碳捕捉和储存(CCS)技术。虽然环保人士大多欢迎这种做法,却遭到了工业界的反对。但仍有许多专家认为,这一战略开启了德国能源转型的新篇章。
德国政府已经同意一项国家氢气战略,其重点是利用可再生能源制造的氢气,以推动具有里程碑意义的能源转型,并占有未来的工业市场。这项战略于6月10日被批准,内容主要是:" 只有基于可再生能源('绿色'氢)生产的氢气才能长期使用 。 在德国备受争议的使用碳捕获和储存(CCS)的 天燃气 制氢只能以"过渡的方式"使用 。在应对气候变化的斗争中,用可再生电力制造的氢气越来越被视为重工业和航空等排放顽固行业的灵丹妙药。德国为自己设定了到本世纪中叶实现气候中立的目标,其致力于成为相关氢气技术的全球领导者——不仅要启动其具有里程碑意义的能源转型的下一阶段,而且要为其国际知名工业确保一个充满希望的增长市场。
德国经济和能源部长彼得•奥尔特迈尔(Peter Altmaier)表示,这一战略是一个"量子飞跃",将能源转型和气候保护提升至"新的质量水平"。在宣布这一战略的新闻发布会上,他称该倡议是"自决定推出支持可再生能源以来最重要的创新"。研究部长安贾·卡利切克(Anja Karliczek)说,全世界都意识到绿色氢气技术带来的机遇,建立全球氢气经济为德国工厂制造商提供了巨大的潜力。其将作为未来能源给气候和就业提供"双重提升"。
氢能用途
新篇章
《德国国家氢能战略》中提出从以下几个方面实现氢能产业的发展:
· 提升氢能作为替代能源的经济性竞争力
· 开拓使用德国本土氢能技术的国内市场
· 建立完善氢能供应网络
· 助力氢燃料成为替代能源整体
· 加强氢能相关技术培育
· 加强氢能相关市场国际合作
· 完善氢能储运安全规范建设
"国家氢气战略开启了气候保护的新篇章,"德国能源机构(dena)负责人安德烈亚斯·库尔曼(Andreas Kuhlmann)表示。" 国家氢气战略是能源转型持续成功以及气候目标长期可实现性期待已久的基础 。其为能源转型创造了先决条件,这种过渡更密切地将工业和气候政策相互交错。化学工业协会VCI也称该战略是"能源转型成功的决定性一步",但敦促政府考虑所有现有的低排放氢气形式,包括那些使用天然气和CCS的氢气。
新的生产方法
越来越多的国家努力追求气候中和,大量押注于用可再生电力制氢,以减少顽固的工业排放。但是,生产极其富能源的天然气需要大量的电力,使得它比传统燃料更昂贵。这就是为什么需要采取果断的政府行动来解决日益被称为国际"氢经济"的问题。
通过提高效率和直接用清洁电力取代化石燃料,例如使用电动 汽车 而不是内燃机模型,可以避免目前大部分的温室气体排放量。但是在很多情况,这种方法行不通。例如由于重量原因,没有技术能够使大型飞机和船舶使用电池。这种战略在许多工业部门也举步维艰,例如,化学品或炼钢,因为当前工艺不可避免地产生二氧化碳排放。因此需要全新的生产方法, 用电解槽制造的绿色氢气已成为实现碳中和所需的深度减排的主要候选者 。
与该战略相吻合的是,德国钢铁制造商蒂森克虏伯(Thessenkrupp)表示,已扩大水电解产能,将绿色氢气生产扩大到千兆瓦级。目前,世界上许多国家正计划进入氢气经济。水电解正日益成为建设可持续、灵活的能源系统和无碳工业的关键技术。这将会开辟新的市场。
电解槽容量增加200倍
该战略表示,德国的目标是到2030年建立容量为5吉瓦(GW)的工业制氢设施,包括必要的陆上和海上可再生能源供应,大致相当于五个核电站或大型燃煤电厂。最迟到2035年或2040年将再增加5GW。除了现有的支持计划外,德国还将提供70亿欧元用于氢技术的发展。此外,还将投资20亿欧元在合作伙伴国家建立大型的"德国制造"制氢厂。德国将在未来进口大量绿色氢,因为该国根本没有足够的空间来安装制造它所需的大量可再生能源。
联邦政府在提出《德国氢能战略》时,正在为私人投资氢发电、运输和使用奠定基础,这些投资在经济上是可行的和可持续的,这也可以在减轻COVID-19危机的影响和恢复德国和欧洲经济方面发挥作用。在2023年之前为第一个加速阶段,为建立一个运作良好的国内市场打下基础。与此同时,研究和发展以及国际方面等基本问题也需要解决。下一阶段将于2024年开始,稳定新兴的国内市场的同时,塑造欧洲和国际的氢能市场。
在该战略的介绍中,政府网络宣布与Marocco建立联盟,参与非洲第一个工业规模可再生氢项目的建设,该项目每年将节省100,000吨的二氧化碳排放量。库尔曼说,该战略"是世界上首个 远远超出氢的最终用途的战略 之一,并涵盖了全部动力燃料,这种方法考虑了合成甲烷,煤油,甲醇和氨提供的机会。因此《德国氢能战略》也可以看作是对发展欧洲动力燃料市场的明确承诺。"
有风险的赌注?
目前的清洁氢气的成本仍然很高,无法被广泛使用,其价格可能直到2030年才能充分下降。而其中氢的来源也很重要。目前它主要由天然气工业生产,伴随着大量的碳排放,该类型被称为 灰色氢 。其价格主要受天然气价格影响且相对便宜,但它的二氧化碳排放成本较高。 蓝色氢 的价格也主要受到天然气价格的影响。但其第二重要的驱动因素是捕获,再利用或存储碳排放的成本。碳捕获和储存(CCS)成本的降低将会使蓝色氢的价格更接近于灰色氢。 绿色氢 的价格会受到电解的成本与电解过程中使用绿色电力的价格影响。在过去的十年中,太阳能和风能的发电成本已显着下降,这也是德国将战略目标放在绿色氢上的一个因素。
克劳斯·斯特拉特曼(Klaus Stratmann)在《商业日报》 Handelsblatt的评论中写道,该战略的信号效应对经济和整个欧洲都具有重要意义,但他警告称,该战略能否在未来几十年和几十年内实施尚不确定。斯特拉特曼写道:"因为德国政府完全致力于一种变种,即绿色氢,给自己施加了沉重负担。" 他认为,要实现这一目标将需要大量的可再生能源,而且不清楚德国是否能够进口必要的数量。斯特拉特曼说,蓝色氢可能会为越来越多地用于绿色氢的氢基础设施铺平道路。
参考文献:
German hydrogen strategy aims for global leadership in energy transition……Journalism for energy transitiion
The clean hydrogen future has already begun …… IEA
The National Hydrogen Strategy…… Nationale Wasserstoffstrategie
德国国民对风力发电认识较深,他们经常建议政府扶持风电,开发风能,限制核能。现在德国正在逐步减少核电,计划在20年内完全取消核电,取而代之的便是可再生能源。德国政府已把环境保护和开发清洁能源作为基本国策,对于风电开发给予强有力的政策支持。德国可再生能源中心是以开发绿色能源,改善环境为工作目标的民间组织。该组织的会员有厂商、用户以及科教界的人士。中心主要开展技术培训,技术交流、出版杂志等工作,为风电的发展发挥了较大的作用。
德国政府对风力发电实施鼓励政策, 正是政府的资助对风力发电市场的发展和风力发电技术进步起到了决定性作用, 使风电能够蓬勃发展
德国之所以全面弃核主要是为了安全着想,将风险降到最低。
核能到底安不安全?核能俗称原子能,它是原子核里的核子(中子或质子),重新分配和组合时释放出来的能量。铀是目前最重要的核燃料,1千克铀可供利用的能量相当于燃烧2500吨优质煤。然而陆地上铀的储藏量并不丰富,且分布极不均匀。
核能有巨大威力。1公斤铀原子核全部裂变释放出来的能量,约等于2700吨标准煤燃烧时所放出的化学能,核聚变反应释放的能量则更巨大。核能一方面能为人类提供生活所需的能量,但如果发生事故的话,那也是非常危险的。具体的可以参考2011年的福岛核灾事故。
2011年3月11日日本东北太平洋地区发生里氏9.0级地震,继发生海啸,该地震导致福岛第一核电站、福岛第二核电站受到严重的影响,福岛第一核电厂的放射性物质泄漏到外部。这次事故对福岛核电厂以及周边的环境造成十分重要影响,福岛地区确诊患癌的有159人,34人疑似患癌;福岛周围寸草不生,人类只要靠近那个地方都会影响身体健康,海底生物也陆续出现基因变异,模样怪异。当地政府到现在都没有处理好这次事故的收尾。
而在事故发生后的2个月,德国就已经宣布关闭全国一半的核电站,毕竟不是哪个国家能随随便便承担起如此大的核电事故。德国总理默克尔说:“核能的风险不是人类可以控制的,能认清这一点的人都必须完全废核。”正是基于这个原因,德国在2022年关闭所有核电站,实现全面废核。
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