德國(guó)能源專(zhuān)家稱(chēng)現(xiàn)在所謂的能源轉(zhuǎn)型是錯(cuò)誤的

據(jù)CREAMER MEDIA網(wǎng)站礦業(yè)周刊(Miningweekly)10月18日發(fā)布的文章稱(chēng)，德國(guó)能源專(zhuān)家認(rèn)為所謂的能源轉(zhuǎn)型是錯(cuò)誤的。

德國(guó)上市公司HMS Bergbau集團(tuán)股東謝爾尼考(Lars Schernikau)博士10月17日在非營(yíng)利組織FFF Carbon于南非姆普馬蘭加舉行的“2024年米德?tīng)柋っ禾繒?huì)議”上表示，當(dāng)前形式的能源轉(zhuǎn)型，即以風(fēng)能和太陽(yáng)能為基礎(chǔ)的電網(wǎng)大規(guī)模建設(shè)，旨在取代石油、煤炭和天然氣，可能是人類(lèi)有史以來(lái)犯下的最大錯(cuò)誤之一。

他確認(rèn)：“這是一件非常不舒服和不受歡迎的事情。”并強(qiáng)調(diào)了當(dāng)前能源轉(zhuǎn)型帶來(lái)的許多經(jīng)常被忽視的挑戰(zhàn)。

“這并不意味著每臺(tái)風(fēng)力渦輪機(jī)和每塊太陽(yáng)能電池板都是壞的，”謝爾尼考補(bǔ)充道，他概述了電網(wǎng)規(guī)模風(fēng)能和太陽(yáng)能的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，首先是能量密度問(wèn)題。

謝爾尼考說(shuō)：“盡管風(fēng)能和太陽(yáng)能看起來(lái)是免費(fèi)的，幾乎是無(wú)限的，但我們每平方米獲得的能量卻非常少。”他同樣指出，其它未來(lái)的能源替代品，例如液氫(一種能源載體，而不是能源來(lái)源)僅提供石油提供的能量密度的一小部分，這將導(dǎo)致更高的成本和更大的環(huán)境影響。

風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電廠的運(yùn)行壽命非常有限

謝爾尼考還談到了可再生能源基礎(chǔ)設(shè)施的使用壽命不佳的問(wèn)題，并對(duì)它們的壽命表示擔(dān)憂。

“風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電廠的運(yùn)行壽命非常有限。您必須每隔幾年更換一次它們，能幾年?我們不知道。我們所知道的是，它在電網(wǎng)規(guī)模上不會(huì)持續(xù) 25 年。”他說(shuō)。

謝爾尼考和其他科學(xué)家目前正在開(kāi)展一項(xiàng)詳細(xì)研究這個(gè)問(wèn)題的研究。

他指出，中國(guó)最新的電網(wǎng)規(guī)模太陽(yáng)能電池板的使用壽命為12至15年，與凈零排放分析中經(jīng)常預(yù)測(cè)的25至35年相去甚遠(yuǎn)。他澄清說(shuō)，雖然住宅屋頂上的某些太陽(yáng)能電池板可能可持續(xù)使用25至35年，但這是由于為了成本效益而對(duì)材料進(jìn)行了優(yōu)化，這種壽命并不適用于電網(wǎng)規(guī)模的基礎(chǔ)設(shè)施。

他指出，由于海鹽腐蝕等因素，風(fēng)車(chē)，特別是海上風(fēng)車(chē)的使用壽命通常只有8至15年。他補(bǔ)充說(shuō)，“重新供電”是縮短風(fēng)能和太陽(yáng)能裝置壽命的另一個(gè)方面。

間歇性問(wèn)題是另一個(gè)主要挑戰(zhàn)

謝爾尼考強(qiáng)調(diào)的另一個(gè)主要挑戰(zhàn)是間歇性問(wèn)題。他指出，三年來(lái)進(jìn)行的研究表明，當(dāng)電力需求最低且發(fā)電量最高時(shí)，風(fēng)能和太陽(yáng)能確實(shí)能夠滿足能源需求。然而，它遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足任何階段的峰值能源需求。

由于電動(dòng)汽車(chē)使用增加、人工智能支持的工業(yè)化、人口增長(zhǎng)和總體人均需求增加，預(yù)計(jì)電力需求將急劇上升，這一事實(shí)將加劇能源這一短缺。

他引用了國(guó)際能源署(IEA)的預(yù)測(cè)，該機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)未來(lái)十年峰值電力需求將增加1.5倍以上，特別是在亞洲和其他發(fā)展中經(jīng)濟(jì)體。

謝爾尼考警告說(shuō)：“峰值電力需求的增長(zhǎng)不會(huì)在 2050 年才出現(xiàn)。而就是十年后的事。”他強(qiáng)調(diào)，世界上沒(méi)有建造足夠的峰值電力發(fā)電廠來(lái)滿足未來(lái)的電力需求。他的中心論點(diǎn)是，新的優(yōu)化燃煤和燃?xì)獍l(fā)電廠是未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要方面，而不僅僅是更多的風(fēng)能和太陽(yáng)能。

他指出中國(guó)和印度就是很好的例子，這兩個(gè)經(jīng)濟(jì)體都在投資風(fēng)能和太陽(yáng)能，同時(shí)對(duì)燃煤發(fā)電和清潔煤炭技術(shù)進(jìn)行新投資，以確保有足夠的能源供應(yīng)來(lái)滿足峰值電力需求。

Schernikau 指出：“中國(guó)幾乎每個(gè)硅冶煉廠都有一個(gè)專(zhuān)用的燃煤發(fā)電站。”

他進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)了太陽(yáng)能系統(tǒng)因所需的超容量建設(shè)和輔助系統(tǒng)(如存儲(chǔ)、備份和傳輸)以及報(bào)廢處理而產(chǎn)生的隱性成本和環(huán)境問(wèn)題。

例如在南非，自然太陽(yáng)能容量系數(shù)為25%，這意味著能源產(chǎn)量明顯低于總裝機(jī)容量。

他說(shuō)：“假設(shè)存儲(chǔ)或輔助系統(tǒng)為零，在南非你將不得不超容量建設(shè)四倍。”他補(bǔ)充說(shuō)，在德國(guó)，自然容量系數(shù)約為10%，超容量建設(shè)將需要多達(dá)十倍。

使問(wèn)題更加復(fù)雜的是，存儲(chǔ)能量以將其從白天使用轉(zhuǎn)移到夜間使用將導(dǎo)致重大損失，具體取決于所使用的存儲(chǔ)技術(shù)。他指出，電池存儲(chǔ)從始至終會(huì)導(dǎo)致約20%的能量損失，而氫存儲(chǔ)會(huì)導(dǎo)致高達(dá)80%的損失。

在德國(guó)，Schernikau 計(jì)算出，使用氫作為擬議的長(zhǎng)期存儲(chǔ)解決方案，所需的超額容量建設(shè)可能會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)100倍，以補(bǔ)償存儲(chǔ)損失，并為僅十天的存儲(chǔ)積累足夠的電力。

他闡述了“技術(shù)作為解決方案”的固有局限性，認(rèn)為風(fēng)能和太陽(yáng)能的能量密度無(wú)法通過(guò)技術(shù)來(lái)提高，技術(shù)也無(wú)法改變風(fēng)能和太陽(yáng)能的間歇性和不可預(yù)測(cè)性。

“我無(wú)法改變陽(yáng)光，無(wú)法改變每平方米的密度。而那些僅包含幾天存儲(chǔ)空間的系統(tǒng)必須超容量建設(shè) 100 倍以上，并且每12至15年更新一次。這是我們能源系統(tǒng)的可持續(xù)未來(lái)嗎?”他問(wèn)道。

他還指出，隨著系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化成本，它們變得“更薄，更容易出現(xiàn)故障”。

風(fēng)能和太陽(yáng)能基礎(chǔ)設(shè)施中也普遍存在環(huán)境問(wèn)題

謝爾尼考強(qiáng)調(diào)的另一個(gè)問(wèn)題是風(fēng)能和太陽(yáng)能能源系統(tǒng)對(duì)輸入能源和原材料的需求不斷增加。他引用了國(guó)際能源署的說(shuō)法，確認(rèn)清潔能源系統(tǒng)比基于化石燃料的能源系統(tǒng)需要更多的資源，包括硅、鋁、鐵、鋼、銅、稀土和各種化學(xué)品。

除了超容量建設(shè)的要求之外，謝爾尼考強(qiáng)調(diào)，可再生能源系統(tǒng)還需要短期存儲(chǔ)(例如電池)和長(zhǎng)期存儲(chǔ)，以及備用火力發(fā)電廠，以確保可靠的能源供應(yīng)。德國(guó)計(jì)劃使用氫動(dòng)力熱備用發(fā)電站。

他指出，這與對(duì)新的、更大的、更復(fù)雜的輸電網(wǎng)和智能系統(tǒng)的需求相結(jié)合，顯著提高了成本。

“風(fēng)能和太陽(yáng)能所需的傳輸基礎(chǔ)設(shè)施可能是使用傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的正常傳輸基礎(chǔ)設(shè)施的兩倍，”他補(bǔ)充道，并強(qiáng)調(diào)了經(jīng)濟(jì)影響。

盡管人工智能技術(shù)取得了進(jìn)步，謝爾尼考聲稱(chēng)物理學(xué)和熱力學(xué)定律仍然是一個(gè)限制因素。

“你無(wú)法克服熱力學(xué)的損失。能源系統(tǒng)越復(fù)雜，損失的能量就越多，從而使生物圈因這些能量損失而變暖。”他解釋道，并補(bǔ)充說(shuō)，由于這些低效率，可再生系統(tǒng)可能會(huì)自相矛盾地導(dǎo)致全球變暖，更不用說(shuō)其大面積覆蓋安裝帶來(lái)的反照率變暖效應(yīng)了。

風(fēng)能和太陽(yáng)能基礎(chǔ)設(shè)施中也普遍存在環(huán)境問(wèn)題。謝爾尼考警告說(shuō)，大規(guī)模部署太陽(yáng)能和風(fēng)能系統(tǒng)會(huì)帶來(lái)挑戰(zhàn)，包括它們對(duì)土地利用、植物和野生動(dòng)物的影響。

此外，太陽(yáng)能電池板和其他所需組件的可回收性較低，造成了嚴(yán)重的處置問(wèn)題。

“再次回收需要能源和原材料來(lái)進(jìn)行安裝和執(zhí)行所需的流程。因此，實(shí)際上，未使用的舊風(fēng)能和太陽(yáng)能裝置就會(huì)被扔掉，因?yàn)樗阋说枚唷?rdquo;他說(shuō)。

向風(fēng)能和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)型成本代價(jià)高昂

謝爾尼考對(duì)風(fēng)能和太陽(yáng)能在電網(wǎng)規(guī)模上的真正財(cái)務(wù)可行性表示悲觀。

“你不可能通過(guò)風(fēng)能和太陽(yáng)能賺到誠(chéng)實(shí)的錢(qián)，這是不可能的。當(dāng)我說(shuō)誠(chéng)實(shí)的錢(qián)時(shí)，我的意思是沒(méi)有別人的錢(qián)，因?yàn)槟憧縿e人的補(bǔ)貼生活，而這些補(bǔ)貼是由納稅人支付的，”他說(shuō)。

他通過(guò)指出德國(guó)等市場(chǎng)太陽(yáng)能滲透率高所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題來(lái)說(shuō)明這一點(diǎn)，其中太陽(yáng)能供應(yīng)過(guò)剩導(dǎo)致價(jià)格大幅下跌。例如，5月份德國(guó)太陽(yáng)能價(jià)格下跌了50%，減少了太陽(yáng)能生產(chǎn)商的收入。謝爾尼考指出，德國(guó)和其他國(guó)家的負(fù)電價(jià)天數(shù)處于歷史最高水平。

高電費(fèi)對(duì)家庭的影響是另一個(gè)令人擔(dān)憂的領(lǐng)域。 Schernikau引用了德國(guó)政府審計(jì)機(jī)構(gòu)Bundesnetzagentur 3月份的一份報(bào)告，該報(bào)告顯示，德國(guó)的能源貧困率已上升至25%，這意味著四分之一的家庭現(xiàn)在被列為能源貧困家庭。

他說(shuō)：“對(duì)于這些家庭來(lái)說(shuō)，電力變得如此昂貴，他們無(wú)法輕易負(fù)擔(dān)得起。”他警告說(shuō)，這種情況可能會(huì)出口到包括非洲在內(nèi)的其他地區(qū)。

謝爾尼考認(rèn)為，在全國(guó)范圍內(nèi)向風(fēng)能和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)型并不是一個(gè)可行的解決方案，而是一個(gè)應(yīng)該避免的代價(jià)高昂的錯(cuò)誤。他承認(rèn)離網(wǎng)太陽(yáng)能系統(tǒng)可能是有益的，特別是在農(nóng)村地區(qū)，但一旦集成到電網(wǎng)中，它們就會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)的成本和效率。

“例如，使用太陽(yáng)能來(lái)加熱游泳池就是一個(gè)好主意。然而，向風(fēng)能和太陽(yáng)能作為電網(wǎng)解決方案的過(guò)渡成本高昂，而且會(huì)對(duì)環(huán)境、經(jīng)濟(jì)，當(dāng)然還有人民產(chǎn)生影響。它不是一個(gè)過(guò)渡或解決方案，這正在成為一個(gè)大問(wèn)題。”謝爾尼考斷言。

Schernikau 沒(méi)有將風(fēng)能和太陽(yáng)能視為包治百病的能源靈丹妙藥，而是呼吁要開(kāi)發(fā)一種壽命長(zhǎng)達(dá)150年的替代能源解決方案。

他表示，這樣的解決方案需要對(duì)研發(fā)進(jìn)行大量投資，并補(bǔ)充說(shuō)，現(xiàn)在就應(yīng)該“緊急”投資于現(xiàn)有的石油、天然氣、煤炭和核能系統(tǒng)，使其更清潔、更高效，以滿足全球不斷增長(zhǎng)的電力需求。

謝爾尼考說(shuō)，“讓我們清醒過(guò)來(lái)吧，趕快去處理這個(gè)問(wèn)題，而不是逃避現(xiàn)實(shí)。”