印度、巴西也電荒,全球能源危機為何愈演愈烈?碳中和任重而道遠_風聞
星话大白-星话大白官方账号-“大白话时事”公众号的创建者。2021-10-12 08:00
最近全球能源危機仍然處於愈演愈烈的態勢。
10月9日,黎巴嫩出現罕見的全國大斷電。
印度則也有大範圍斷閘限電的風險,當前印度135家燃煤發電廠,有17家存煤已經見底,63家存煤只能支撐2天。
則意味着印度已經有60%的燃煤發電廠隨時可能因為缺少煤炭而停產。
無獨有偶,巴西這個76.8%發電都來自於水力發電的國家,最近也因為乾旱而陷入電荒危機。
從英國油荒、歐洲氣荒,再到現在全世界範圍內缺電,當前全球能源危機為何越來越嚴重?
本次能源危機又暴露了可再生能源的哪些弊端?碳減排對這場全球能源危機又有什麼影響?
本視頻會就此來詳細分析。
(1)全世界缺煤
印度和黎巴嫩都是典型缺煤才導致斷閘限電危險出現。
黎巴嫩因為燃料短缺,兩座關鍵的燃煤發電廠在8日關閉,這兩家發電廠約佔黎巴嫩全國發電量的40%。隨着他們的關閉,直接導致黎巴嫩全國電網崩潰。
由於當前全球能源價格暴漲,不管是石油、天然氣、煤炭都比起去年有數倍的巨大漲幅。
像今年天然氣價格都已經暴漲十倍了。
其實全球能源價格暴漲,對黎巴嫩這樣的貧窮國家,造成的衝擊是最大的。
黎巴嫩因為常年處於經濟危機狀態,貨幣大幅度貶值,外匯見底,所以碰到這樣的能源危機,連能源都買不起。
而印度之所以也缺煤,原因則更復雜一些。
印度的火力發電比例也是超過70%,印度所消耗的煤炭有2/3是自產的,另外1/3則需要進口,主要是從印尼進口。
今年印度也出現比較大的洪災,部分煤礦被淹,這使得印度國內煤炭供應提升受限。
另外一方面,因為全球能源價格暴漲,這使得印度的電力企業進口煤炭意願削弱。
今年3月份,印度的進口煤炭是60美元/噸,9月份則暴漲到了200美元/噸,最近國際煤炭價格更是已經突破了300美元/噸,漲得十分離譜。
在煤炭價格暴漲的情況下,這些印度發電企業,如果進口煤炭,可能會出現虧本發電的情況,這就大大降低他們的進口煤炭意願。
今年8月,印度煤炭企業進口煤炭為190萬噸,同比大幅減少42%。
一方面是國內煤炭產量有限,一方面是國際煤炭價格暴漲,這使得印度發電企業煤炭庫存不斷鋭減,從而導致現在有大範圍缺煤的風險。
(2)缺水
巴西缺電,則情況更為特殊,是因為乾旱。
因為巴西是一個很特殊的以水力發電為主的國家。
得益於充沛的水力資源,巴西也是靠水吃水,全國有76.8%的電力來自於水力發電。
不過,正如我去年曾經跟大家分析的,拉尼娜氣候現象的產生,通常會讓西太平洋變得更加多雨,相對應的會讓南美洲的降雨量減少。
去年冬天是已經發生了拉尼娜現象,這不但導致今年1月份歐美普遍出現世紀寒冬。
也導致今年南美洲持續乾旱。
而且今年冬天很有可能會連着出現拉尼娜現象,也就是所謂的“拉尼娜雙年”,這樣連着兩年出現拉尼娜現象,還是比較少見的,也意味着今年冬天,歐美國家仍然將面臨比較嚴峻的考驗。
而對巴西來説,當前的乾旱就已經對其帶來了巨大的挑戰。
當前巴西是遭遇百年一遇的乾旱,這直接導致巴西水電站的水位持續下降,已經不能滿足日常需要。
由於巴西76.8%的發電比例是來自水力發電,屬於嚴重依賴於水力發電,這讓巴西一時間也很難找到可以替代水力發電的其他發電來源。
這使得,巴西只能依靠大範圍內限電,來解決電荒問題。
(3)缺風
缺水缺電,我們都還比較經常聽到。
但是“缺風”你聽到過嗎?
事實上,今年這場全球能源危機的影響因素很多,其中美聯儲瘋狂印鈔導致全球大宗商品價格暴漲,是起到了根本性因素。
但這場全球能源危機會演變成當前如此嚴重的態勢,其他助推因素也是非常多的,全球範圍內缺風,就是其中一個重要影響。
今年北半球整體風量普遍有所下降,德國今年上半年的風力發電量同比大幅縮減21%,發電佔比也從29.1%下降至22.1%。
目前因為全球範圍內進行大力度的碳減排,這使得歐洲國家過去這幾年一直在大力度推行可再生能源。
以德國為例,2017年德國可再生能源發電比例是37%,到了2020年已經提高到了46%。
2020年,歐盟範圍內可再生能源的發電比例已經提高到了38%,超過了煤炭和天然氣發電的37%。
而風能發電,是歐洲國家可再生能源裏最主要的發電來源。
比如德國風能發電比例是27%,英國風能發電是24.2%。
但今年,歐洲則明顯“缺風”。
根據獨立天氣建模組織Vortex編制的數據,今年北歐風力強度平均下降了15%。
今年3月,英國經歷了十多年來最長的低風量時期,這使得2月份最後一週,英國風力發電僅佔總裝機容量的11%。
所以,從德國到英國,今年上半年普遍都出現風力發電驟降的現象。
由於電網是需要穩定的,風力發電驟降,就需要其他發電比例填補上這個窟窿。
而由於歐洲除了可再生能源之外,普遍以天然氣發電為主。
這使得,由於缺風,讓歐洲今年上半年的天然氣發電需求驟增,進而加大了天然氣庫存的消耗。
疊加上今年1月份世紀寒冬,讓歐洲天然氣取暖的消耗也激增。
這多重因素疊加,導致當前歐洲天然氣庫存,一直是低於歷史平均水平15%的低庫存狀態。
從缺水,到缺風。
這些現象,都在提醒人們,要實現可再生能源對化石能源的完全替代,是一個艱難的挑戰,而非大家想要降低就能降低的。
(4)碳減排對能源危機的助推影響
首先,辯證來説,碳減排並不會直接導致能源危機。
2018年其實歐洲國家,包括我們已經開始比較大力度的碳減排行動,但當時也並沒有出現能源危機。
但當能源危機出現時,碳減排行動則可能對能源危機起到推波助瀾的結果,這樣的客觀影響是我們需要重視的。
歐洲國家是最早進行“煤改氣”的一批發達國家。
這使得歐洲國家2017年的發電結構裏,像英國、意大利、荷蘭是已經以天然氣發電為主,法國以核電為主,而德國和波蘭則以煤炭發電為主。
不過,德國過去4年經過大力度的新能源發展,當前煤炭發電的佔比已經從4年前的40%,下降到去年的24%。
而風電、光伏等可再生能源的發電佔比則提升至46%。
並且按照德國的電力結構規劃,2022年就將拆除所有核電站,2038年前將關閉所有煤電廠,2050年前將放棄使用天然氣。
也就是到了2050年,德國將沒有天然氣發電、核電、煤炭發電,幾乎全部都是可再生能源。
但這能實現嗎?
我覺得很困難。
首先,電網對電力來源的穩定是有一定要求的,不能一下子發電太多,也不能一下子發電太少,發電量要能穩定在一個範圍閾值之內。
假如電網發電來源不夠穩定,會影響電網調頻,甚至導致電網崩潰。
所以一般來説,電網的發電構成裏,還是需要穩定發電來源當壓艙石。
發達國家不穩定發電來源的比例一般在15~20%,一般會認為不穩定發電來源超過20%,會對電網穩定性造成比較大的衝擊,會比較考驗電網調度能力。
由於可再生能源基本以風電、光伏發電等不穩定再生能源為主。
以現有技術來説,如果要實現這麼大比例的可再生能源發電,就需要龐大的儲能來配合調頻、削峯填谷。
但以現在的蓄電池技術,還遠遠不能夠實現這一點,或者説實現的成本會比較高。
由於電動汽車的普及,動力電池的需求量激增,這直接推升當前鋰礦石價格暴漲。
也就是蓄電池的儲蓄電力成本反而會隨着可再生能源的普及,而越來越貴,這實際上會反過來制約電網通過蓄電池來穩定可再生能源。
更何況,要是連續出現今年這樣全球北半球風力普遍減弱的現象,像德國和英國這樣動不動就是風力發電驟減個10%以上。
這麼大的電力缺口,顯然不是簡單靠蓄電池儲蓄電能就能補得上的。
因此,在蓄電池技術突破瓶頸之前,人類想要把可再生能源完全替代化石能源,是一個任重而道遠的艱鉅任務。
並不是大家想象的那麼簡單。
我認為,當前全球範圍內推行如此大力度碳減排計劃,有點太過於理想化了。
當前出現的全球能源危機,也是給人們提了個醒,潑了盆冷水,敲了下警鐘。
其實早在2018年,就有研究認為,隨着全球變暖,北半球風力會減弱。
也就是,全球變暖還會導致地球的風能資源從北半球向南半球轉移。
然而一個比較尷尬的事實,地球大部分人口都集中在北半球。
風能發電,一般也都是需要就近消納,不太可能在南半球發電送到北半球去。
因為大範圍電力傳輸是需要成本的,同時也會對電網穩定性提出更高要求。
其實可再生能源的優缺點都很明顯。
風能發電和水力發電,都屬於比較穩定的間歇性能源,發電的切換週期會比較長。
所以像巴西水力資源豐富,可以直接拿水力作為主要電力來源。
而歐洲國家風能比較豐富,就大力發展風能。
但這些可再生能源都存在看天吃飯的問題。
像巴西今年旱災,水力發電一下子歇菜,就出大問題了。
今年歐洲風力驟降,風力發電一下子驟降,就需要臨時用化石能源來填補窟窿。
光伏發電雖然發電來源比較穩定,地球每個地區的光照資源整體是比較穩定的,很難出現“缺光”。
但問題,光伏是白天能發電,晚上不能發電,並且冬天發電比夏天少很多。
所以,光伏也是嚴重“看天吃飯”,屬於最不穩定的發電來源,更依賴於儲電池技術。
哪怕是歐盟,光伏發電的佔比普遍也只有10%左右。
以當前的蓄電池技術,光伏發電在電網的佔比是很難超過15%,否則會對電網的穩定性造成比較大的衝擊。
由此看來,制約當前人類新能源發展,最關鍵的技術瓶頸,就是蓄電池技術。
這本質上也是材料學的限制。
其實當前人類科技瓶頸,大部分都是受限於材料。
包括可控核聚變,主要也是因為材料無法承受可控核聚變的極端條件。
材料學的瓶頸主要一方面是基礎科學理論的發展停滯,另外一方面是材料學的突破主要靠實驗室試錯,所以研發成本非常高,可突破預期確定性也並不強,完全就是燒錢加撞大運的模式。
歸根結底,人類想要實現可再生能源對化石能源的替代,科技突破是必要的。
在蓄電池技術出現革新突破之前,像德國這樣想要2050年完全捨棄化石能源的規劃,只能是想法很美好,現實很殘酷。
今年一出現全球能源危機,一旦電網都有可能因為供電不穩定而出現崩潰的危險,各國只能老老實實的“加碳”。
今年,德國燃煤發電量在上半年同比大增35.5%。佔全部發電量的比例,也從20.8%大幅提升至27.1%,仍然是德國發電比例最高的發電類型。
無獨有偶,今年7月,美國燃煤發電增長13.1%,燃氣發電縮減8.8%。
這次全球能源危機,實際上也是給世界各國提了個醒,在現有蓄電池技術得到有效突破之前,要完全去碳化,仍然是一個任重而道遠的任務。
當然,人類碳減排,最終實現碳中和,仍然是我們需要堅定不移去實現的目標。
只不過這次是給人們提個醒,這並不是我們簡簡單單規劃一下,就能夠實現的。
是需要科技突破、人類團結協作,才能實現的艱鉅任務。
並且在實現碳中和這樣的目標過程裏,可能還會遇到這次全球能源危機這樣的罕見現象。
人們是需要有這樣的覺悟和意志,才能克服這樣的困難。
同時也需要少一些美聯儲瘋狂印鈔這樣的不負責任行為,避免下一次全球能源危機出現,不要讓美國這種印鈔掠奪全世界財富的行為,也是會嚴重阻礙人類實現碳中和這個目標。
因為想要實現碳中和,是需要鉅額的投資來實現。
要是世界其他國家財富都被美國掠奪稀釋了,誰家能有餘糧來實現碳中和?
我們都生活在地球上,面對氣候變化這個共同挑戰,人類還是需要更加團結一些才行。
本文作者:星話大白。
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