德國為什麼要棄核?接下來將靠什麼發電?_風聞
简单快乐-2021-10-16 22:44
作者 老粥科普
就在全世界為缺電發愁的2021年深秋,德國卻宣佈它要在2022年關閉境內最後三座核電站,徹底放棄核能發電。這消息就像一顆爆裂開來的核彈,震驚了全世界。
德國為什麼要棄核?接下來它將靠什麼發電?這是一個有趣的問題。

德國宣佈2022年放棄核電
你可能會説,棄核沒什麼大不了的,發電的方式有很多呀!沒錯,電是一種能量,它可以利用許多種方式生產出來。通常我們會將機械能轉化為電能,另一種方式就是利用光能發電。
水電站是利用水向下流的勢能帶動水輪機轉動來發電;風力發電機利用風力推動葉片旋轉的機械能發電;火電廠通過燃燒化石燃料獲得熱能來燒開水,再用水蒸氣推動汽輪機發電;核能發電也是一樣利用核裂變產生的熱能燒開水發電。與火電廠不同,核電不排放二氧化碳等温室氣體,屬於清潔能源——如果不考慮核廢料怎麼處理的話。

核電站冷卻塔飄出來的是水汽
歐洲人很“重視”環保,不喜歡二氧化碳,温室氣體這個概念最早就是歐洲科學家提出,德國、意大利和美國科學家還因研究氣候變暖獲得了2021年諾貝爾物理學獎。照理説核電是解決能源短缺以及温室氣體這一對矛盾的有效手段,為什麼德國要放棄核能,並且關得這麼急?

德國“廢核”計劃
德國人不喜歡温室氣體,更討厭原子能,他們還對高壓輸電線有強烈的恐懼。原子能讓人聯想到原子彈,並且核廢料和核泄漏問題一直沒有得到很好解決,這種擔心並不無道理。為減少燃煤發電造成的嚴重空氣污染,德國曾一口氣在前西德地區建設了17座核電站(東德的4座在兩德統一期間被關閉,沒有計算在內),現在這些設施大多老舊,關閉的代價可以接受。1986年烏克蘭切爾諾貝利事故造成的放射性污染令德國蒙受損失,2011年3月日本福島核災難促使德國更快做出全面棄核的決定。
德國是歐洲老牌工業國,它的國土面積還不如雲南省大,卻是世界第四大經濟體,同時也是全球第六大能源消耗國。2020年德國總發電量為571900Gwh(5719億度電),其中核能發電60918Gwh,約佔總發電量的11%。

核電佔德國能源重要地位
那麼問題來了:關閉核電站造成的缺口不是小數目,一個強烈依賴能源供應維持經濟活動的工業國,突然少了11%電力供應,無異於一場災難。怎麼才能填補這609億度電的巨大窟窿呢?
風力發電佔到2020年德國總發電量的27.2%,這是一個非常高的比例。德國陸上風電佔大頭,為了獲得更大更穩定的風能並且不打擾居民,德國在其西北部黑爾戈蘭灣的北海海面上建設了規模巨大的風力發電場。

德國陸地及海上風電分佈
無論是風力發電還是太陽能發電,推進清潔能源是一個循序漸進的過程。憑藉在風力、太陽能和生物質能發電上提供鉅額補貼,到2020年,德國清潔電能佔比接近50%,這是一個了不起的成績,但指望靠風力和太陽能發電短時間內填補核電缺口並不現實。

德國拆除核電站冷卻塔
隨着核電站一座座被關閉,越來越多燃煤電廠的煙囱又重新冒出滾滾濃煙。
原因很簡單:德國的萊茵地區擁有全歐洲最大的煤炭儲量,那些原先被關停的燃煤電廠並沒有被拆除,它們大多建在露天煤礦旁邊,能夠以很低的成本獲得燃料——褐煤。
2021年上半年,煤炭價格飆升,但德國傳統能源發電量卻比2020年同期逆勢上漲20.9%,與之相對應,清潔能源發電量從52%跌到44%。一個解釋是:天氣不好,風小了。

2021年德國清潔能源供應下降
清潔能源靠天吃飯,下雨天和晚上,太陽能發電基本停止;風小了,風力發電機就轉不動。傳統能源旱澇保收,問題是燃燒褐煤會嚴重污染環境。
褐煤是一種低熱值泥炭,因為含水量高,它的碳含量僅有約25~35%。褐煤埋層淺,開採便宜並且儲量大,幾乎全部用來作為發電使用。德國有大量燃煤電廠就建在褐煤礦旁邊,源源不斷的廉價煤炭通過輸送帶直接送進鍋爐,這大大節省了運輸費用,因此發電價格很有競爭力。即使每排放一噸二氧化碳要交40歐元的罰款,電廠依然有錢可賺。
褐煤發電不只排放大量碳,還排放許多二氧化硫和汞等重金屬,這極大污染當地空氣和地下水。德國人當然知道燒煤不好,所以他們計劃在2038年前關停全部燃煤電廠,至於説十幾年後能不能做到,那是另外一回事。

威斯韋勒褐煤發電廠就建在露天煤礦旁邊
2020年德國出口了18900Gwh的電,同時又進口了33600Gwh的電能,總體上多進口了14700Gwh,也就是147億度的電。這到底是怎麼回事?
大量的風力和太陽能電站位於德國北部,照理説南邊要用電,拉幾條高壓線就完了。但德國人認為高壓線不好,會讓他們生病,於是,電力公司先把電輸送到隔壁的波蘭,讓高壓線從波蘭走,兜一個圈再通過捷克送回到德國南部地區。從人家那裏過你得付錢,並且路程越長電能的損耗越大,由此增加的成本自然要讓大家買單。
德國人如今要交全歐洲最高的居民電價——每度電0.37美元,約合2.39元人民幣,並且未來還會上漲。
核電不安全,燒煤污染環境又有碳排放,清潔能源又不穩定,怎麼辦?務實的德國人當然不會用愛發電,他們選擇從周邊國家進口電力。

德國反核者
2020年11月德國與比利時電網建立互連,12月又把電纜通到挪威,但向德國出口電力最多的還是法國。法國核電佔總發電量70.6%,高居全球首位,同時法國也是全球最大的電力出口國,每年出口700億度電。法國在法德邊境就建有3座核電站12個反應堆,年發電總量達94507Gwh(945億度),以後德國電不夠了可以向法國增加購買。
法國每年從它在非洲的前殖民地國家挖掘大量鈾礦生產核燃料,同時又將用過的核廢料運回非洲掩埋,因此他們不擔心核廢料污染問題。
無論如何,德國的這種“神操作”,我們學不來。