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。
据行业媒体《光伏杂志》报道,多家德国电力企业近日联合发布研究报告指出,为满足电力市场的需求增长,到2030年,德国需要新增发电装机容量170吉瓦,而其中户用屋顶光伏将成为贡献新增装机的“主力”。
根据该报告,未来10年间,德国的户用屋顶光伏将新增装机140吉瓦左右,占德国新增发电装机总量的80%以上。
德国电力公司表示,近年来,可再生能源电力在德国越来越受重视,并逐渐成为德国能源产业未来发展的重点。在可再生能源电力占比不断提高的趋势下,未来要满足新增的电力需求,很需要增加大量可再生能源电力。
而在各类可再生能源电源中,光伏将成为德国电力系统的“干将”。《光伏杂志》援引德国行业咨询机构Energy Brainpool的观点指出,目前,户用屋顶光伏是德国最流行、接受度最高的可再生能源电力形式,并将在德国未来的电力系统中扮演重要角色,是决定德国能源转型成功与否的关键所在。据测算,德国户用屋顶光伏发电项目的潜在可开发规模能达到上百吉瓦。
德国电力公司同样强调,未来10年,装机规模在100千瓦以下的户用屋顶光伏将是德国新增发电装机的主力,将助力德国实现气候变化目标,同时防止德国出现电力供应短缺的情况。
德国联邦能源与水业协会发布的最新数据显示,2019年上半年,德国可再生能源发电占比已经高达44%,创下新的 历史 纪录。而按照2019年德国政府发布的能源转型目标,到2030年,德国可再生能源发电占比需要达到65%。有批评人士指出,如果德国政府再不进行改革,很可能错失完成这一目标的机会。
在此背景下,今年德国政府动作不断:先是在上半年取消光伏发电上限限制,还允许因新冠肺炎疫情导致建设受阻的光伏项目延期完成;后又在9月初公布新版光伏发展规划,要在2021—2028年间,对总装机规模为18.8吉瓦的光伏发电项目进行公开招标,每年光伏发电项目招标规模最低为1.9吉瓦,最高为2.8吉瓦。
不过,Energy Brainpool依然认为,目前的规划不足以让德国顺利实现气候变化目标。据德国联邦网络管理局的数据,2018—2019年,德国光伏发电新增装机规模分别为3吉瓦和4吉瓦左右;而今年前7个月,德国光伏发电新增装机只有2.8吉瓦左右。对照未来10年德国对清洁电力新增装机的需求,近年来德国光伏发电装机量的增速远远不够。
Energy Brainpool表示,德国应该上调光伏发电新增装机目标,从目前的每年5吉瓦提升至6—12吉瓦区间;2030年后,这一增量至少需在14吉瓦以上。
为此,Energy Brainpool建议德国政府出台强制性执行政策,要求在所有新建建筑上安装屋顶光伏系统。同时,该机构还呼吁加强智能电表等电力配套设施的更新换代,简化100千瓦以下规模屋顶光伏系统的余电上网销售流程,以及适时推进无补贴屋顶光伏项目的开发工作。
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。
至少不会出现看不到手指,却分不清男女五米的场景。在新能源汽车市场,过去中国的小微企业都是被高额补贴诱惑着涉足这个新领域的。此外,在动力电池和电机方面有优势的汽车公司也会在这方面尝试,但大多数汽车公司仍然专注于内燃机车型,而不考虑新能源汽车。经过几年的快速发展,不仅国内市场涌现出大量强大的新生力量,包括长城、长安、吉利、比亚迪在内的传统汽车公司也开始加快新能源汽车市场的布局。合资品牌中,一向重视混合动力系统,不太在意插电式混合动力系统和纯电动系统的日系车,已经开始将纯电动汽车纳入研发计划。
德国品牌作为世界上最早响应新能源汽车项目的国家之一,近年来占据了第一起跑线的位置。世界知名大众品牌纷纷推出ID系列车型,奔驰也加快了EQ系列电动车的研发进度。此外,宝马和奥迪的新能源测试车也如火如荼。一切似乎都在朝着好的方向发展,人们对新能源汽车,或者说电动汽车,将在不久的将来取代内燃机的信念越来越坚定。德国透露将成为氢能国家,未来氢燃料电池汽车将是补充纯电动汽车的主力。根据德国联邦经济事务部和交通部5月28日批准的62个重大项目,将花费80多亿欧元支持这些项目的顺利发展。计划建成从氢能生产到交通运输的完整产业链。据估计,工业生产每年将减少数百万吨二氧化碳排放。
相比电动车面临的电池报废污染和风险问题,氢能车确实更节能环保。但无论是氢能还是电动车,未来汽车的发展趋势都是以节能环保为主。德国人是环保主义和能源转型的坚定支持者。这个国家开辟了一条漫长的道路来拯救这个长期无法摆脱煤炭和石油的国家。德国在1990年生产了10亿吨二氧化碳。自那以后,德国的温室气体排放量减少了近四分之一。减排步伐停滞不前。最重要的是,随着日本福岛核灾难导致全球对核能的恐惧和禁止核能的愿望,这给德国的清洁能源和可持续发展目标带来了额外的压力。分析德国的清洁能源,好的一面是可再生能源的发电量多年来稳步增长。
经济条件的改善增加了石油产品的消费,这在很大程度上抵消了可持续发展领域的成就。可再生能源目前产生了德国三分之一的电力,但如果我们想在未来几十年逐步淘汰核技术和燃煤电厂,我们必须首先解决风力和太阳能发电的间歇性技术挑战。由于能源转型,德国政策制定者意识到了其基础设施的缺陷。风能和太阳能的间歇性是广泛应用的最大挑战,即解决没有阳光或风时电网的稳定性。在世界上大多数地方,天然气发电厂被认为是解决这个问题的理想方案,因为它们可以相对快速地启动和停止。同时,与煤炭相比,二氧化碳排放量减少了一半。
可再生资源产生“铭牌”能力的时间百分比非常低。在德国,能源转变的第一个例子,太阳能仅在 11% 的时间内产生其额定功率输出,这意味着您需要在 89% 的时间内进行备用。对于风能,这个数字要好一些,但它们也保持在 15% 到 25% 之间(取决于离岸陆上,以及每年的风量),所以同样,85% 到 75% 的时间需要备用.
由于风能和太阳能的能量密度非常低,因此您需要非常大的装置来收集能量。这意味着必须首先投资大量材料(钢、混凝土、玻璃、光伏面板、支架、电缆等)。所有这些材料都必须生产,消耗各种资源和大量能源。一个 3 兆瓦的风力涡轮机是用 200 吨钢材建造的,钢材是用煤制成的。因此,可再生能源的实际二氧化碳排放量比大多数人意识到的要高。
所有技术装置的使用寿命都是有限的。在某个时间点,安装不再起作用。所以你必须更换安装。随着规模的扩大,这将是一个严重的问题。例如,如果您在整个美国安装了 10 亿块太阳能电池板,所有这些太阳能电池板的使用寿命为 30 年(= 保证使用寿命 + 10 年),那么您每天必须更换超过 90.000 块太阳能电池板,以维持文明的其余部分。仅第一次安装的成本(保守估计)约为 5000 亿美元;更换面板的成本约为每天 4500 万美元。风力涡轮机也是如此。
在上面的例子中,10 亿块太阳能电池板将产生大约 250 吉瓦,但前提是太阳以适当的角度照射。这大约相当于美国电力供应的一半。因此,您将需要更多,更多。
但如果你这样做,太阳照耀的时候你的电会太多,晚上的时候你的电就不够了。好的,那么存储呢?一个严峻的事实是,即使是电池工程师最疯狂的梦想,他们也无法想出一个能够存储这么多能量的解决方案。即使是已经建成的最大规模的电池装置也只能提供所需的一小部分。见下文。
这种巨大的电池在能源方面是世界上最大的,仅可提供 50 兆瓦的电力,持续 6 小时。在那之后,它是空的。
可再生资源主要只生产电力。那么,对于汽油(汽油)、供暖、工业流程、航空、航运等众多其他消费,该怎么办?
总之,可再生能源肯定会对电力消耗产生一些影响,特别是在电力昂贵的地区(岛屿),但在我们大规模使用能源的情况下,它不会产生太大影响。全球统计数据证实了这一点:太阳能仅占全球电力需求的1% ,风能约占 3%。因此,全球计划大规模新建燃煤产能以满足需求的增长。
然而,其中主要是废物燃烧和生物燃料。
生物燃料已被证明在减少二氧化碳排放方面效率低下,应尽快停止使用。废物燃烧主要是塑料(即精炼油)
如果你在这张图中引入太阳能和风能,它们几乎看不到。请记住,在投入数万亿美元之后,几乎看不到。
然而,幸运的是,我们的能源需求有一个解决方案,它是清洁的、非常安全的、非常强大的、24/7/365 工作并且可以使用 10.000 年。