印度、巴西也电荒,全球能源危机为何愈演愈烈?碳中和任重而道远_风闻
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
最近全球能源危机仍然处于愈演愈烈的态势。
10月9日,黎巴嫩出现罕见的全国大断电。
印度则也有大范围断闸限电的风险,当前印度135家燃煤发电厂,有17家存煤已经见底,63家存煤只能支撑2天。
则意味着印度已经有60%的燃煤发电厂随时可能因为缺少煤炭而停产。
无独有偶,巴西这个76.8%发电都来自于水力发电的国家,最近也因为干旱而陷入电荒危机。
从英国油荒、欧洲气荒,再到现在全世界范围内缺电,当前全球能源危机为何越来越严重?
本次能源危机又暴露了可再生能源的哪些弊端?碳减排对这场全球能源危机又有什么影响?
本视频会就此来详细分析。
(1)全世界缺煤
印度和黎巴嫩都是典型缺煤才导致断闸限电危险出现。
黎巴嫩因为燃料短缺,两座关键的燃煤发电厂在8日关闭,这两家发电厂约占黎巴嫩全国发电量的40%。随着他们的关闭,直接导致黎巴嫩全国电网崩溃。
由于当前全球能源价格暴涨,不管是石油、天然气、煤炭都比起去年有数倍的巨大涨幅。
像今年天然气价格都已经暴涨十倍了。
其实全球能源价格暴涨,对黎巴嫩这样的贫穷国家,造成的冲击是最大的。
黎巴嫩因为常年处于经济危机状态,货币大幅度贬值,外汇见底,所以碰到这样的能源危机,连能源都买不起。
而印度之所以也缺煤,原因则更复杂一些。
印度的火力发电比例也是超过70%,印度所消耗的煤炭有2/3是自产的,另外1/3则需要进口,主要是从印尼进口。
今年印度也出现比较大的洪灾,部分煤矿被淹,这使得印度国内煤炭供应提升受限。
另外一方面,因为全球能源价格暴涨,这使得印度的电力企业进口煤炭意愿削弱。
今年3月份,印度的进口煤炭是60美元/吨,9月份则暴涨到了200美元/吨,最近国际煤炭价格更是已经突破了300美元/吨,涨得十分离谱。
在煤炭价格暴涨的情况下,这些印度发电企业,如果进口煤炭,可能会出现亏本发电的情况,这就大大降低他们的进口煤炭意愿。
今年8月,印度煤炭企业进口煤炭为190万吨,同比大幅减少42%。
一方面是国内煤炭产量有限,一方面是国际煤炭价格暴涨,这使得印度发电企业煤炭库存不断锐减,从而导致现在有大范围缺煤的风险。
(2)缺水
巴西缺电,则情况更为特殊,是因为干旱。
因为巴西是一个很特殊的以水力发电为主的国家。
得益于充沛的水力资源,巴西也是靠水吃水,全国有76.8%的电力来自于水力发电。
不过,正如我去年曾经跟大家分析的,拉尼娜气候现象的产生,通常会让西太平洋变得更加多雨,相对应的会让南美洲的降雨量减少。
去年冬天是已经发生了拉尼娜现象,这不但导致今年1月份欧美普遍出现世纪寒冬。
也导致今年南美洲持续干旱。
而且今年冬天很有可能会连着出现拉尼娜现象,也就是所谓的“拉尼娜双年”,这样连着两年出现拉尼娜现象,还是比较少见的,也意味着今年冬天,欧美国家仍然将面临比较严峻的考验。
而对巴西来说,当前的干旱就已经对其带来了巨大的挑战。
当前巴西是遭遇百年一遇的干旱,这直接导致巴西水电站的水位持续下降,已经不能满足日常需要。
由于巴西76.8%的发电比例是来自水力发电,属于严重依赖于水力发电,这让巴西一时间也很难找到可以替代水力发电的其他发电来源。
这使得,巴西只能依靠大范围内限电,来解决电荒问题。
(3)缺风
缺水缺电,我们都还比较经常听到。
但是“缺风”你听到过吗?
事实上,今年这场全球能源危机的影响因素很多,其中美联储疯狂印钞导致全球大宗商品价格暴涨,是起到了根本性因素。
但这场全球能源危机会演变成当前如此严重的态势,其他助推因素也是非常多的,全球范围内缺风,就是其中一个重要影响。
今年北半球整体风量普遍有所下降,德国今年上半年的风力发电量同比大幅缩减21%,发电占比也从29.1%下降至22.1%。
目前因为全球范围内进行大力度的碳减排,这使得欧洲国家过去这几年一直在大力度推行可再生能源。
以德国为例,2017年德国可再生能源发电比例是37%,到了2020年已经提高到了46%。
2020年,欧盟范围内可再生能源的发电比例已经提高到了38%,超过了煤炭和天然气发电的37%。
而风能发电,是欧洲国家可再生能源里最主要的发电来源。
比如德国风能发电比例是27%,英国风能发电是24.2%。
但今年,欧洲则明显“缺风”。
根据独立天气建模组织Vortex编制的数据,今年北欧风力强度平均下降了15%。
今年3月,英国经历了十多年来最长的低风量时期,这使得2月份最后一周,英国风力发电仅占总装机容量的11%。
所以,从德国到英国,今年上半年普遍都出现风力发电骤降的现象。
由于电网是需要稳定的,风力发电骤降,就需要其他发电比例填补上这个窟窿。
而由于欧洲除了可再生能源之外,普遍以天然气发电为主。
这使得,由于缺风,让欧洲今年上半年的天然气发电需求骤增,进而加大了天然气库存的消耗。
叠加上今年1月份世纪寒冬,让欧洲天然气取暖的消耗也激增。
这多重因素叠加,导致当前欧洲天然气库存,一直是低于历史平均水平15%的低库存状态。
从缺水,到缺风。
这些现象,都在提醒人们,要实现可再生能源对化石能源的完全替代,是一个艰难的挑战,而非大家想要降低就能降低的。
(4)碳减排对能源危机的助推影响
首先,辩证来说,碳减排并不会直接导致能源危机。
2018年其实欧洲国家,包括我们已经开始比较大力度的碳减排行动,但当时也并没有出现能源危机。
但当能源危机出现时,碳减排行动则可能对能源危机起到推波助澜的结果,这样的客观影响是我们需要重视的。
欧洲国家是最早进行“煤改气”的一批发达国家。
这使得欧洲国家2017年的发电结构里,像英国、意大利、荷兰是已经以天然气发电为主,法国以核电为主,而德国和波兰则以煤炭发电为主。
不过,德国过去4年经过大力度的新能源发展,当前煤炭发电的占比已经从4年前的40%,下降到去年的24%。
而风电、光伏等可再生能源的发电占比则提升至46%。
并且按照德国的电力结构规划,2022年就将拆除所有核电站,2038年前将关闭所有煤电厂,2050年前将放弃使用天然气。
也就是到了2050年,德国将没有天然气发电、核电、煤炭发电,几乎全部都是可再生能源。
但这能实现吗?
我觉得很困难。
首先,电网对电力来源的稳定是有一定要求的,不能一下子发电太多,也不能一下子发电太少,发电量要能稳定在一个范围阈值之内。
假如电网发电来源不够稳定,会影响电网调频,甚至导致电网崩溃。
所以一般来说,电网的发电构成里,还是需要稳定发电来源当压舱石。
发达国家不稳定发电来源的比例一般在15~20%,一般会认为不稳定发电来源超过20%,会对电网稳定性造成比较大的冲击,会比较考验电网调度能力。
由于可再生能源基本以风电、光伏发电等不稳定再生能源为主。
以现有技术来说,如果要实现这么大比例的可再生能源发电,就需要庞大的储能来配合调频、削峰填谷。
但以现在的蓄电池技术,还远远不能够实现这一点,或者说实现的成本会比较高。
由于电动汽车的普及,动力电池的需求量激增,这直接推升当前锂矿石价格暴涨。
也就是蓄电池的储蓄电力成本反而会随着可再生能源的普及,而越来越贵,这实际上会反过来制约电网通过蓄电池来稳定可再生能源。
更何况,要是连续出现今年这样全球北半球风力普遍减弱的现象,像德国和英国这样动不动就是风力发电骤减个10%以上。
这么大的电力缺口,显然不是简单靠蓄电池储蓄电能就能补得上的。
因此,在蓄电池技术突破瓶颈之前,人类想要把可再生能源完全替代化石能源,是一个任重而道远的艰巨任务。
并不是大家想象的那么简单。
我认为,当前全球范围内推行如此大力度碳减排计划,有点太过于理想化了。
当前出现的全球能源危机,也是给人们提了个醒,泼了盆冷水,敲了下警钟。
其实早在2018年,就有研究认为,随着全球变暖,北半球风力会减弱。
也就是,全球变暖还会导致地球的风能资源从北半球向南半球转移。
然而一个比较尴尬的事实,地球大部分人口都集中在北半球。
风能发电,一般也都是需要就近消纳,不太可能在南半球发电送到北半球去。
因为大范围电力传输是需要成本的,同时也会对电网稳定性提出更高要求。
其实可再生能源的优缺点都很明显。
风能发电和水力发电,都属于比较稳定的间歇性能源,发电的切换周期会比较长。
所以像巴西水力资源丰富,可以直接拿水力作为主要电力来源。
而欧洲国家风能比较丰富,就大力发展风能。
但这些可再生能源都存在看天吃饭的问题。
像巴西今年旱灾,水力发电一下子歇菜,就出大问题了。
今年欧洲风力骤降,风力发电一下子骤降,就需要临时用化石能源来填补窟窿。
光伏发电虽然发电来源比较稳定,地球每个地区的光照资源整体是比较稳定的,很难出现“缺光”。
但问题,光伏是白天能发电,晚上不能发电,并且冬天发电比夏天少很多。
所以,光伏也是严重“看天吃饭”,属于最不稳定的发电来源,更依赖于储电池技术。
哪怕是欧盟,光伏发电的占比普遍也只有10%左右。
以当前的蓄电池技术,光伏发电在电网的占比是很难超过15%,否则会对电网的稳定性造成比较大的冲击。
由此看来,制约当前人类新能源发展,最关键的技术瓶颈,就是蓄电池技术。
这本质上也是材料学的限制。
其实当前人类科技瓶颈,大部分都是受限于材料。
包括可控核聚变,主要也是因为材料无法承受可控核聚变的极端条件。
材料学的瓶颈主要一方面是基础科学理论的发展停滞,另外一方面是材料学的突破主要靠实验室试错,所以研发成本非常高,可突破预期确定性也并不强,完全就是烧钱加撞大运的模式。
归根结底,人类想要实现可再生能源对化石能源的替代,科技突破是必要的。
在蓄电池技术出现革新突破之前,像德国这样想要2050年完全舍弃化石能源的规划,只能是想法很美好,现实很残酷。
今年一出现全球能源危机,一旦电网都有可能因为供电不稳定而出现崩溃的危险,各国只能老老实实的“加碳”。
今年,德国燃煤发电量在上半年同比大增35.5%。占全部发电量的比例,也从20.8%大幅提升至27.1%,仍然是德国发电比例最高的发电类型。
无独有偶,今年7月,美国燃煤发电增长13.1%,燃气发电缩减8.8%。
这次全球能源危机,实际上也是给世界各国提了个醒,在现有蓄电池技术得到有效突破之前,要完全去碳化,仍然是一个任重而道远的任务。
当然,人类碳减排,最终实现碳中和,仍然是我们需要坚定不移去实现的目标。
只不过这次是给人们提个醒,这并不是我们简简单单规划一下,就能够实现的。
是需要科技突破、人类团结协作,才能实现的艰巨任务。
并且在实现碳中和这样的目标过程里,可能还会遇到这次全球能源危机这样的罕见现象。
人们是需要有这样的觉悟和意志,才能克服这样的困难。
同时也需要少一些美联储疯狂印钞这样的不负责任行为,避免下一次全球能源危机出现,不要让美国这种印钞掠夺全世界财富的行为,也是会严重阻碍人类实现碳中和这个目标。
因为想要实现碳中和,是需要巨额的投资来实现。
要是世界其他国家财富都被美国掠夺稀释了,谁家能有余粮来实现碳中和?
我们都生活在地球上,面对气候变化这个共同挑战,人类还是需要更加团结一些才行。
本文作者:星话大白。
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