比尔·盖茨揭得州电力崩溃原因:死亡事件本可避免,他为何这么说?
这是因为德克萨斯州的天然气电站没有建成能够抵御极端天气的设施,进而导致该州数百万人遭遇断电危急。
详细信息美国亿万富翁、微软创始人比尔⋅盖茨20日接受美国有线电视新闻网(CNN)采访时称,得克萨斯州极寒天气导致的死亡事件,本来可以避免。
据美联社报道,截至当地时间20日,得克萨斯州和其他遭受冬季严寒袭击的州已有大约70人死亡,死因包括车祸、一氧化碳中毒、溺水、房屋火灾和体温过低。对此,得克萨斯州州长阿博特解释称,大规模停电的原因是风力涡轮机被冻上了。可再生能源在冬季发电量减少,约占该州供电量10%的风能和太阳能电站临时关闭,使得民众陷入断电窘境。作为可再生能源的支持者,盖茨反驳了这一说法,断电不是因为该州对可再生能源的依赖,主要是因为天然气电站本应该建成抵御极端天气的设施,但现实中并没有。盖茨表示,全球气候变化被认为是极端天气事件的主要原因,增加可再生能源使用能够避免未来类似冬季严寒风暴造成的灾难。
极端天气极端天气气候事件是指天气(气候)的状态严重偏离其平均态,在统计意义上属于不易发生的事件。通俗地讲,极端天气气候事件指的是50年一遇或100年一遇的小概率事件。随着全球气候变暖,极端天气气候事件的出现频率发生变化,呈现出增多增强的趋势。
2007年联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)公布的最新评估报告表明,过去50年中,极端天气事件特别是强降雨、高温热浪等极端事件呈现不断增多增强的趋势,预计今后这种极端事件的出现将更加频繁。世界气象组织对极端事件发表声明,不仅全球各地的极端事件明显增多,而且分布范围很广,包括东南亚地区的强降雨、6月份海湾地区发生的前所未有的强热带风暴和中国南部地区发生的强降雨及洪水、5至7月在英国发生的洪水、东南欧和俄罗斯的热浪、南非和南美一些地区非同寻常的降雪等。
从概率论上来说,如果某一地区或地点的气温在多年平均条件下呈正态分布,那么在平均温度处的天气出现的概率最大,偏冷和偏热天气出现的概率较小,极冷或极热的天气出现的可能性更小。但由于全球气候变暖的影响,该地气温的平均值增加,这时偏热天气出现的概率将明显增加,并且很少出现的极热天气也可能频繁出现,高温热浪等极端事件将变得频繁;若气温变化的方差增大,则极端天气将出现得更为频繁。
德国电网。德国可再生能源装机占比已超过50%,作为欧洲可再生能源发展的先锋,德国在电力系统灵活性释放方面积累了大量的经验,电网比中国稳定。德国,位于欧洲中部,是欧洲邻国最多的国家,经济总量位居世界第四,欧洲第一,2021年人均GDP突破5万美元。截止2022年4月,德国的总人口有8388万人。
近日,极端寒潮天气横扫了位于美国南部的多个地区。在当地时间二月二十日,美国白宫了发布声明,美国总统拜登已经批准德克萨斯州进入“重大灾难状态”,并且命令联邦政府对百姓提供援助。
由于极端寒潮天气破坏了德克萨斯州的电力系统,德克萨斯州从14日就已经开始出现大范围断水断电,数百万民众在黑暗和严寒中苦苦支撑。而美国的一些政客们,却上演了一场“甩锅”大戏。
极端寒潮天气导致德州一些风力涡轮机被冰雪冻结而无法正常供电。虽然风力发电只占了德州冬季计划发电量的7%,一些保守派政客却抱怨得州过度依赖可再生能源。
对此,德州州长格雷格·阿博特将供电系统的崩溃归咎于风能和太阳能,并将责任推给了运营德州电网的电力可靠委员会(ERCOT),称“这是电力可靠委员会彻头彻尾的失败”,要求对其展开调查。 然而当阿博特的锅刚一甩出,电力可靠委员会就马上拒绝承认自己有问题,并称他们在一周前就做准备了,目前的断电危机只能怪恶劣的气象条件。
德克萨斯是美国石油和天然气生产第一大州,本应该是美国最不缺电的地方,在能源大州发生这样的事情让很多人感到震惊。
德克萨斯州自认为可以靠着充足的能源储蓄和强大的发电能力,能够起到自给自足,坚决不受美联邦政府监管。运营德州电网的ERCOT也是一个特殊的存在:它为德州90%地区提供电力服务,却故意和美国其他地区隔离区分开来。从一开始,它就避免人们跨州购买或销售电力,独立形成了一个自给自足的闭环,把德州变成了一座“电气孤岛”。这可能就意味着,德州这次断电将无法从外部得到电力补充,除非接受美联邦监管,接入德州之外的电。
目前德州发电主要是靠天然气、风电等新能源,比传统发电方式来说,新能源发电对天气的要求更高一些,因为寒潮会导致发电设备被冻住。德州当地的燃煤电厂此前也相继被关停,这也是导致德州电力系统应急储能和灵活调节能力不足的一个大问题。
在美国目前全国有电力企业3000多家,其中包括私营企业、联邦公营、市政公司、电力合作社等多种形式。在电网系统中各环节主体又处于相对分散的模式,这也导致了电力公司之间的调度难度加大。所以一旦出现紧急事故,他们之间互相支援的能力也是很有限。
基于以上种种因素结合,德州的电力就变成了如今的样子。
德国相当于中国云南省。德国领土面积357167平方公里,云南面积39.41万平方千米。有一条数据是这样的:2019年5月,德国新能源发电占比超过50%。预计到2030年,德国风电和光伏发电比例将升至64%,包括生物质能和水力在内的可再生能源发电占比将达到76%。所以德国有底气宣布2022年全面弃核,主要还是来源于近几十年来其新能源在发电端的高占比。
德国与中国云南省
德国首都为柏林。领土面积357167平方公里,云南国土总面积39.41万平方千米。德国位于中欧的联邦议会共和制国家。北邻丹麦,西部与荷兰、比利时、卢森堡和法国接壤,南邻瑞士和奥地利,东部与捷克和波兰接壤,该国由16个联邦州组成,首都为柏林,领土面积357167平方公里,以温带气候为主,人口约8267万人,是欧洲联盟中人口最多的国家。
受危机影响的美国得克萨斯州天然气出口临时禁令。导致墨西哥能源危机,墨西哥高度依赖从美国进口天然气。他计划与墨西哥总统洛佩兹会谈,并提议委内瑞拉确保向墨西哥供应天然气。马杜罗没有透露计划的更多细节。路透社援引能源专家的话称,由于美国的长期制裁,委内瑞拉没有将天然气转化为液化天然气的设施。
节约能源,提高能源利用效率。世界上一些工业化国家都在采取节能措施,联合火力发电是热点话题。普通电厂的能源效率只有35%,而高达65%的能源被浪费为热能。热电联产将这部分热量用于发电或工业、家庭供暖,使能源利用率提高到85%以上,大大节约了一次能源。发展绿色能源是解决能源危机的重要途径。太阳能、地热能、风能、海洋能、核能和生物能在自然界中被称为可再生能源,对环境的危害较小,称为绿色能源。发展绿色能源是解决能源危机的重要途径。近年来,面对能源危机,许多国家都在大力研究和开发绿色能源的新技术和新工艺,并取得了相当大的成就。绿色能源在全球能源结构中的比重已达到15%-20%。
发展核能,从根本上解决能源危机。科学家们正在研究开发核能、风能、太阳能、地热能、生物能、水电等替代能源。风能、太阳能、地热能、生物能和水电将占总能源需求的30%。最有前途的新能源是核能。有两种核能,裂变和聚变。可开发的核裂变燃料资源可利用数千年,核聚变资源可利用数亿年,从根本上解决能源危机。
能源危机是指能源供应短缺或价格上涨对经济的影响。这通常涉及石油、电力或其他自然资源的短缺。能源危机通常会冲击经济。许多突然的经济衰退通常是由能源危机引起的。事实上,电力生产价格的上涨导致了生产成本的增加。从消费者的角度来看,汽车或其他交通工具使用的石油产品价格的上涨降低了消费者的信心,增加了他们的支出。世界能源危机的主要原因是石油价格太便宜,使世界过度依赖石油,很快就会枯竭。他们主张减少对化石燃料的依赖,增加研究能源/燃料替代品的资金。替代能源主要有,燃料电池、甲醇、生物能源、太阳能、潮流能、风能等,只有水电和核电发挥了显著的作用。
据美国能源部能源情报署《国际能源展望2004》基准状态预测,全球能源消费总量将从2001年的102.4亿吨油当量增加到2025年162亿吨油当量,世界能源消费在2001-2025年将增加54%。日本、欧盟等能源机构预计,全球能源消费峰值将出现在2020-2030年。全球化石能源的枯竭是不可避免的,将在本世纪内基本开采殆尽。《BP世界能源统计2006》的数据表明,全球石油探明储量可供生产40多年,天然气和煤炭则分别可以供应65年和155年。国际能源署2005年分析认为,到2030年世界能源需求将增长60%,届时仍将有“足够”的资源可满足需求。预测未来石油需求增长的大多数将来自运输部门,运输部门占全球石油需求的份额将从现在的47%增加到2030年的54%。同时指出,C02排放也将增多,减排温室气体是一个严峻的挑战。
国际能源署认为,中东将增加投资以扩增常规石油资源产能,非常规石油资源如油砂等将得到加快开发利用,氢能将有少量应用,可再生能源将有更大发展潜力。到2030年,替代能源尤其是可再生能源,不仅将成为不可或缺的重要能源,而且将成为降低温室气体排放的重要举措。作为全球能源市场日趋重要的一个组成部分,目前中国的能源消费已占世界能源消费总量的13.6%,世界能源消费将越来越向中国和亚太地区聚集。
据预测,目前中国主要能源煤炭、石油和天然气的储采比分别为约80、15和近50,大致为全球平均水平的50%、40%和70%左右,均早于全球化石能源枯竭速度。未来5-10年,中国煤炭国内生产量基本能够满足国内消费量,原油和天然气的生产则不能满足需求,特别是原油的缺口最大。注重能源资源的节约,提高能源利用效率,加快可再生能源的开发利用,对于中国来说既重要又迫切。
二、世界可再生能源发展趋势
世界大部分国家能源供应不足,各国努力寻求稳定充足的能源供应,都对发展能源的战略决策给予极大的重视,其中可再生能源的开发与利用尤为引人注目。化石能源的利用会产生温室效应,污染环境等,这一系列问题都使可再生能源在全球范围内升温。
从目前世界各国既定能源战略来看,大规模的开发利用可再生能源,已成为未来各国能源战略的重要组成部分。自上个世纪90年代以来可再生能源发展很快,世界上许多国家都把可再生能源作为能源政策的基础。从世界可再生能源的利用与发展趋势看,风能、太阳能和生物质能发展最快,产业前景最好,其开发利用增长率远高于常规能源。
风力发电技术成本最接近于常规能源,因而也成为产业化发展最快的清洁能源技术,风电是世界上增长最快的能源,年增长率达27%。国际能源署的研究资料表明,在大力鼓励可再生能源进入能源市场的条件下,到2020年新的可再生能源(不包括传统生物质能和大水电)将占全球能源消费的20%,可再生能源在能源消费中总的比例将达30%,无论从能源安全还是环境要求来看,可再生能源将成为新能源的战略选择。
三、世界部分国家可再生能源发展目标
2004年,美国、德国、英国和法国可再生能源发电占总发电量的比重分别为1%、8%、4.3%和6.8%;到2010年将分别达到7.5%、20.5%、10%和22%;到2020年将都提高到20%以上;到2050年,德国和法国可再生能源发电将达到50%。韩国可再生能源消费比重将由2004年的2.1%提高到2010年的5%。日本和中国的可再生能源消费比重将由2004年的3%和7.5%提高到2010年的10%左右,2020年分别达到20%和15%。
四、世界部分国家可再生能源利用进展
美国正在加大可再生能源研发和利用力度,2005年美国能源部能源研发总投资7.66亿美元,其中可再生能源研发投资占了42%。美国制定了庞大的太阳能发电计划,克林顿政府出台的“百万屋顶计划”将在1997年到2010年里,安装总容量达4.6亿兆瓦的光伏发电系统。
德国新的《可再生能源法》,为投资可再生能源提供了可靠的法律保障。德国制定了《未来投资计划》以促进可再生能源的开发,迄今投入研发经费17.4亿欧元。2004年,德国可再生能源发电量占总发电量的8%,年销售额达100亿欧元。风力发电占可再生能源发电量的54%,太阳能供热器总面积突破600万平方米。法国。法国推出了生物能源发展计划,2007年之前将生物燃料的产量提高3倍,使起成为欧洲生物燃料生产第一大国。具体内容是建设4个生物能源工厂,年均生产能力达到20万吨,生物燃料的总产量将从目前的45万吨上升到125万吨,用于生产生物燃料的作物面积也将达到100万公顷。由于生物燃料目前成本比汽油和柴油贵2倍,法国已出台一系列优惠措施,鼓励生物燃料的生产和消费。
英国把研究海洋风能、潮汐能、波浪能等作为开发新能源的突破口,设立了5000万英镑的专项资金,重点开发海洋能源。不久前,在苏格兰奥克尼群岛的世界首座海洋能量试验场正式启动。英国第一座大型风电场一直在不断发展,目前风电装机总量已达650兆瓦,可满足44万多个家庭的电力需求,近期还将建设10座类似规模的风电场。
日本官方报告,将从2010年正式启动生物能源计划,并与美国和欧盟共同开发可再生能源,建设500个示范区。预计将投资2600亿日元,而与之有关的产品和技术将成为日本新工业战略的重要组成部分。
其他国家和地区。一些发展中国家如中国、印度、印度尼西亚和巴西等国家,越来越重视可再生能源对满足未来发展需求的重要性。中国制定实施了《可再生能源法》,编制了《可再生能源中长期发展规划》,将大力发展可再生能源并确定了明确目标。印度成立了可再生能源部,政府全力推动可再生能源资源的开发利用,目前印度在风电和太阳能利用规模方面已居于世界前列。东盟国家也开始重视可再生能源的开发工作。10个成员国各自都有了发展可再生能源的计划,包括地热、水电、风能、太阳能和来自棕榈或椰子油的植物燃料等。按东盟计划,到2010年各成员国的可再生能源电力将达到2.75万兆瓦,其中印尼、菲律宾和泰国将成为领先者。
要说过去几个月,话题度比较高的应该是全球范围内的能源危机和能源转型大趋势,从大国抛售原油库存到全球新能源的大力发展,新能源 汽车 的火爆,都离不开一个词能源。
那刚刚过去的2021年全球各国能源消费量和能源形势如何呢,一起看看吧。
7月4日,英国石油公司发布了《bp世界能源统计年鉴2022》,报告对全球能源生产、消费做了系统的回顾。
《bp年鉴》中显示, 2021年全球一次能源需求同比增长31EJ,增长5.8%,已经超过2019年的水平,创 历史 最大涨幅 。其中占比最高的依然是石油、天然气和煤炭,其中让人眼前一亮的是可再生能源中 风能、太阳能增长幅度成为所有能源中最高的,达到15% 。
全球能源转型的步伐逐步加快, 可再生能源在一次能源消费中的占比逐步加大 。
01
非化石能源加速发展
首先来看一下可再生能源,近几年可再生能源的发展犹如坐上了高速列车一般,发展速度迅猛。
可再生能源中占比最大的是风能和太阳能,占可再生能源的79.1% 。近年来,得益于全球光伏项目和风力发电项目的持续推进,太阳能和风能发电量持续增长。去年一年 太阳能发电量涨幅为19% ,其中太阳能利用最多的是中国,美国和德国。 风能发电量去年一年增长15.8% ,风能利用最多的是中国,其次是美国。
在可再生能源消费国中,中国是最多的,其次是美国。其中可再生能源涨幅最大的国家是中国,其次是澳大利亚和土耳其。
接下来看一下核能和水利发电。全球核能的利用达到了25.31EJ,增幅为3.8%,依然低于2019年水平。相比于其他新能源不断增加的趋势, 水力发电不增反降1.4% 。
02
化石能源占主体
在《bp年鉴》中显示 石油占全球能源一次消费的30.95% ,依然是能源消费中比重最大的一部分,与2020年相比变化不大。
石油价格一直以来是能源行业关心的话题,此次《bp年鉴》显示2020年布伦特原油全年平均价格41.84$/桶,而2021年全年平均价格为70.91$/桶, 价格增长了69.47% 。
其中,天然气在一次能源消费中占24.42%,增长幅度为5.3%;煤炭占比26.9%,增长幅度为6%。
水力发电和可再生能源在全球一次能源消费中占比达到了13.47%,基本与2020年13.45%持平,其中水利发电不增反降,可再生能源增幅拉齐了这一比率。
数据显示, 化石能源(石油、天然气和煤炭)依然是主要能源 ,占比高达82%,这个数据与2019年相比下降了只有1个百分点。
过去一年, 全球石油产量每天增加138万桶,总体产量增长了1.5% 。在主要产油国中增幅最大的是加拿大和伊朗,并且巴西、伊拉克和沙特阿拉伯产量略有下降。
接下来,一起来看一下主要产油国的产量状况。美国年产石油7.11亿吨,成为原油产量最多的国家,这得益于油价上涨之后,美国重新开启部分因为疫情停产的页岩油的开采。其次是俄罗斯和沙特阿拉伯,产量分别为5.36亿吨和5.16亿吨,这三个国家的石油产量总量占了全世界石油产量42.21亿吨的41.75%。
03
能源格局继续变化
去年,全球各国一次能源消耗量的对比显示, 中国成为全球能源消耗最大的国家 (10 EJ),其次是美国。同时,年鉴中还列出了全球石油天然气贸易量,显示中国成为全球进口原油、天然气最多的国家。疫情和国际能源局势动荡之下, 中国成了全球最大经济体 。
这也不难解释,自疫情以来中国实行强有力的管控措施,经济的持续增长拉动了能源需求增长。
总体来看, 全球能源需求正在增长,渐渐从疫情中好转过来 。
2022年以来,能源安全的矛盾日渐突出,人类正面临近50年来最大的挑战和不确定性。
由于长期以来石油行业投资不足造成的全球石油供应短缺,及疫情和地缘政治因素等造成能源市场动荡,原油价格暴涨,更进一步凸显了能源安全的重要性,由此引起的人类关于能源“安全性”“经济性”和“低碳化”的思考。
与此同时,各国都在寻求稳定能源供应的方法,大国也在寻求共同商讨石油增产的可能,都在为能源稳定供应努力。
目前,全球都在寻求能源净碳化,期望实现零碳排放, 可再生能源项目的不断推进就显得越来越重要 。