? 劉元玲
中國社科院美國研究所
? 文佳筠
中國人民大學(xué)重陽金融研究院
【導(dǎo)讀】4月28日,西班牙和葡萄牙遭遇持續(xù)近十小時的大規(guī)模停電,交通癱瘓、通訊中斷,超五千萬人受影響,經(jīng)濟損失高達(dá)二十億至五十億歐元。這場歐洲近年來最嚴(yán)重的斷電事故,表面上是技術(shù)故障,實則暴露出可再生能源高占比導(dǎo)致的電網(wǎng)穩(wěn)定性風(fēng)險。事故前一周,西班牙電網(wǎng)運營商已發(fā)出預(yù)警,卻在歐洲“新能源政治正確”下被忽視。若非法國核電主導(dǎo)的強韌電網(wǎng)及時隔離故障,整個歐洲電網(wǎng)恐陷入更嚴(yán)重的連鎖崩潰。
本文系統(tǒng)講解了德國能源轉(zhuǎn)型所面臨的困境。盡管德國風(fēng)光電裝機量全球領(lǐng)先,但其激進棄核、強推新能源的政策已導(dǎo)致三重惡果:居民電價全球最高、單位發(fā)電碳排放量達(dá)法國的7倍、電力供應(yīng)高度依賴鄰國核電和煤電補位。更諷刺的是,德國為填補能源缺口高價搶購天然氣,間接導(dǎo)致巴基斯坦等發(fā)展中國家被迫停電。正如西班牙大停電所揭示的,當(dāng)國家的自然資源稟賦并不能給其發(fā)展風(fēng)電和光電提供優(yōu)勢時,所謂的“綠色轉(zhuǎn)型”變成了昂貴且不可持續(xù)的儲能方案。
作者繼而指出,任何能源系統(tǒng)都有代價,不能意識形態(tài)先行。德國核能發(fā)展已有60年歷史,曾是該國前三大電力來源,卻因政治化的“反核運動”而徹底放棄核電供應(yīng)。德國在棄核后又被迫大量進口鄰國的核電來彌補能源缺口,這不得不說是莫大的諷刺。相比之下,中國與德國能源政策的意識形態(tài)掛帥、一意孤行不同,始終堅持了立足現(xiàn)實,實事求是,適時調(diào)整,電價僅為德國的1/5(0.39美元/千瓦時 vs 0.08美元/千瓦時)。而新能源和化石能源之間所存在的共生關(guān)系,需要更多的空間來討論和認(rèn)真對待。
本文即將發(fā)表于《文化縱橫》2025年第3期,僅代表作者觀點,供讀者參考。
德國作為歐盟最大的經(jīng)濟體和第一大經(jīng)濟引擎,其能源和氣候領(lǐng)域的發(fā)展歷來廣受關(guān)注。德國實施以去煤去核以及發(fā)展風(fēng)電和光電、提高能源效率為支撐的能源轉(zhuǎn)型。回顧并審視20多年來德國源轉(zhuǎn)型走過的路,我們看到其目標(biāo)遠(yuǎn)未達(dá)成,反而在希望渺茫的路上越走越遠(yuǎn)。重新評價德國能源轉(zhuǎn)型,并思考對中國目前氣候和能源發(fā)展戰(zhàn)略的啟發(fā),正當(dāng)其時。
▍德國能源轉(zhuǎn)型的目標(biāo)及政策重點
德國能源轉(zhuǎn)型的想法早在20多年前就初露端倪。德國2020年出臺《氣候保護法》,首次在國家立法層面確定德國實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。一年后德國修訂《氣候保護法》,進一步提出使2030年碳減排目標(biāo)在1990年基礎(chǔ)上從55%提高到65%,這比歐盟的標(biāo)準(zhǔn)提高了10%,并明確到2040年減排88%,到2045年實現(xiàn)碳中和,這比歐盟提出的氣候中立目標(biāo)提前了五年。
德國政府通過一項可再生能源法案,著重發(fā)展風(fēng)電和光電。2010年頒布的《能源方案》在德國議會以法律形式通過,德國希望借此為社會提供高度安全的能源供給;保證能源供給的經(jīng)濟性和可負(fù)擔(dān)性,尤其是電價要在國內(nèi)居民以及德國工業(yè)發(fā)展的接受和承受范圍內(nèi);保證能源供給與環(huán)境、可持續(xù)發(fā)展尤其是氣候中和目標(biāo)相符,即確保能源供應(yīng)與整個生命周期內(nèi)的環(huán)境、氣候和自然保護發(fā)展相協(xié)調(diào)。
去核去煤與發(fā)展風(fēng)電和光電是德國能源轉(zhuǎn)型過程中最重要的兩個內(nèi)容,是德國能源轉(zhuǎn)型中獨特的雙輪驅(qū)動。(1)去煤去核。德國提出要在2030年逐步淘汰煤炭。2002年德國提出將在2022年廢除所有核電站,2010年,時任總理默克爾曾決定將關(guān)閉德國現(xiàn)存核電站的時間延長到2036年。但2011年日本福島核事故后,德國要求棄核的呼聲再次高漲,最終在2023年4月15日關(guān)閉了所有核電站,成為西方七大工業(yè)國里首個全面棄核的國家。(2)大力發(fā)展風(fēng)電和光電。德國提出2030年德國可再生能源要覆蓋德國80%的電力消費并滿足至少50%的供熱需求,同時到2030年安裝215GW的太陽能光伏裝機容量,是歐盟成員國中最具雄心的太陽能目標(biāo)。
▍德國能源轉(zhuǎn)型的成效
德國去核已完成,去煤還在進展中。據(jù)德國弗勞恩霍夫研究所2025年1月的報告,2024年德國62.7%的電力生產(chǎn)來自可再生能源,這一比例創(chuàng)歷史新高, 其中風(fēng)電和光電占比四分之三左右。從風(fēng)電、光電的裝機容量看,2024年上半年德國的光電裝機容量 81.8 吉瓦,人均約1千瓦,風(fēng)電裝機容量69.5吉瓦,人均光電和人均風(fēng)電的裝機容量,德國均居全球前十;從光電+風(fēng)電的人均裝機容量來看,德國乃是世界第一。2023年,德國風(fēng)能發(fā)電量首次超過煤炭發(fā)電量。然而,風(fēng)電與光電的大行其道是否意味著能源轉(zhuǎn)型的成功?去核去煤的前提下,德國能源轉(zhuǎn)型目標(biāo)實現(xiàn)了嗎?
截至2024年7月,德國各類能源發(fā)電量及占比情況
實際上,德國的能源轉(zhuǎn)型距成功還很遠(yuǎn)。
第一,德國能源轉(zhuǎn)型帶來持續(xù)的高電價不僅引發(fā)民怨、而且拖累工業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展。
隨著風(fēng)電和光電的普及,德國目前居民電價是全世界最高。過去3年,德國家庭電費平均上漲了1/4,高出歐盟平均水平40%-50%。在經(jīng)濟壓力加大的情況下,家庭生活成本也隨之上升,消費者信心受打擊,進而影響到整個市場的消費能力。這種惡性循環(huán)若不能有效遏制,將會給歐元區(qū)經(jīng)濟復(fù)蘇帶來持續(xù)困擾。許多依賴電力的行業(yè)如制造業(yè)、冶金業(yè)、零售等都將面臨提高生產(chǎn)成本的困境。
而這一現(xiàn)象并非德國所獨有。下圖顯示了歐洲各國電價以及風(fēng)電+光電在電網(wǎng)上所占比例。總趨勢是,風(fēng)電和光電所占比例越高,電價越貴。因為風(fēng)電和光電的輸出具有很大的隨機性和間歇性,無法實現(xiàn)24小時靈活可調(diào)供電,通常被電網(wǎng)專業(yè)人士稱為“垃圾電”。為保障電網(wǎng)穩(wěn)定,需要為其配備系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源。最廉價便捷的調(diào)峰電源是水電。然而,受自然條件的限制,水電的建設(shè)在大多數(shù)地區(qū)已經(jīng)見頂。隨著風(fēng)電和光電比例增加,可用于廉價調(diào)峰的水電不再滿足需求,就需要建設(shè)更加昂貴的系統(tǒng)調(diào)節(jié)資源,比如燃?xì)怆娬荆姵貎δ艿鹊取K裕?strong>風(fēng)電和光電是低邊際成本,高系統(tǒng)成本。歐洲如此,中國也不例外。據(jù)國家電網(wǎng)測算,新能源電量占比每提升5個百分點,將增加消納成本0.088元/千瓦時。
歐洲居民電力價格與風(fēng)光電所占比之間的關(guān)系
第二,德國碳排放依然居高不下。尤其是與選擇保持發(fā)展核電的法國相比,德國大力發(fā)展風(fēng)電光電并徹底棄核,其每度電的碳排放遠(yuǎn)超法國,以2024年的數(shù)據(jù)來看,是法國的七倍(法國每度電排放56克二氧化碳,德國381克)。而且,德國不僅每度電排放遠(yuǎn)高于法國,在整個歐盟都是落后生。僅波蘭和斯洛伐克的每度電排放高過德國,而這兩國都是以煤電為主。所以,德國作為能源改革領(lǐng)域的“先鋒”僅是一個敘述,實際上拖了減排的后腿。下表對比了各國居民電價以及每度電二氧化碳排放強度。 德國不但全球電價最高, 而且在電價最貴的八個國家中, 每度電二氧化碳排放也最多。
各國居民電價以及每度電二氧化碳排放強度
第三,德國很多能效目標(biāo)仍無法達(dá)成。盡管能源消費在2020 年新冠疫情期間有所下降,但一次能源消費與2008年相比只降了17.3%,原有一次能源降低20%的目標(biāo)并未達(dá)成。終端能源生產(chǎn)率在過去十年中,每年僅提高1.4%,未達(dá)成2.1%的目標(biāo)值。盡管經(jīng)濟結(jié)構(gòu)通過從原有的能耗集中型工業(yè)轉(zhuǎn)向服務(wù)業(yè),但通過能效措施實現(xiàn)節(jié)能的整體表現(xiàn)仍低于預(yù)期。
此外,德國決絕拋棄“危險的”核電卻因現(xiàn)實需要去進口鄰國的核電,而且為了保障電力供應(yīng)重開高碳的煤電。不少鄰國直言德國的能源轉(zhuǎn)型對造成歐洲能源危機有不可推卸的責(zé)任。2024年12月16日, 瑞典能源部長:“世界上沒有任何意志力能夠超越物理學(xué)的基本規(guī)則,即使是羅伯特·哈貝克博士也不行。”
德國政府對風(fēng)電和光電的補貼居高不下,歷年來對風(fēng)電和光電的補貼估計總耗資在360~420億歐元之間,2024年補貼數(shù)額高達(dá)185億歐元。為了盡量掩蓋新能源推高電價的事實,綠黨經(jīng)濟部長哈貝克決定從2022年起這筆錢不再像從前那樣從電費中收取,而是政府成立了專項補貼基金,但這同樣還是納稅人的錢。該專項基金的實質(zhì)是德國居民除支付全世界最高電價外,2024年每位德國居民還為新能源額外支付了200多歐元的補貼。這些現(xiàn)實讓甘愿為環(huán)保買單的德國民眾都開始用選票表達(dá)對綠黨的強烈不滿。例如2024年德國有三個州舉行大選,綠黨的得票率均遭腰斬,民眾已開始反思并反抗意識形態(tài)先行的能源政策。2025年2月23日德國大選,綠黨出局。新當(dāng)選的總理第一時間宣布立刻停止對已關(guān)閉核電站的拆卸,為重開核電站開了綠燈。
所有這一系列堪稱奇幻的德國能源改革“成效”,無一不在昭示一個客觀事實:德國能源轉(zhuǎn)型失敗了。
▍德國能源轉(zhuǎn)型為何失敗
德國能源轉(zhuǎn)型引發(fā)諸多爭議。有的認(rèn)為德國能源轉(zhuǎn)型已步入正軌,德國實現(xiàn)氣候中和以及可再生能源為主的能源系統(tǒng)是可行的,其成功將為應(yīng)對氣候變化作出貢獻(xiàn),并為全球其他國家做出重要表率。有文章對德國去核與留煤并存的立場表示質(zhì)疑,指出俄烏沖突背景下的去核過于激進。本文認(rèn)為德國以去核加發(fā)展風(fēng)電、光電為主的能源轉(zhuǎn)型是錯誤的,失敗的。原因有二:一是德國對核能的錯誤認(rèn)知與激進做法,核能是保障德國能源安全不可缺少的重要存在;二是德國對風(fēng)電和光電的片面認(rèn)知與過度做法,不顧現(xiàn)實竭力推廣普及風(fēng)電和光電,既不能保證德國能源安全,也不能帶來能源轉(zhuǎn)型的平安順利。
(一)對核能的錯誤認(rèn)知導(dǎo)致激進棄核的錯誤做法
核能是投入產(chǎn)出比最高的能源,因其諸多優(yōu)點——高能量密度和低碳排放、穩(wěn)定可靠、低運輸成本和高負(fù)荷系數(shù)等——在德國存在了60年,曾作為德國前三大重要的發(fā)電來源,對德國的工業(yè)與經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了重要作用。對比電力生產(chǎn)的投入產(chǎn)出比,核電高達(dá)75,煤電為30,生物質(zhì)能為3.5,沙漠集熱式太陽能發(fā)電為9-19,風(fēng)能為3.9-16,光伏僅為1.6-3.9(上限的計算沒有考慮儲能調(diào)峰需求;下限的計算考慮了調(diào)峰,以最廉價實用的抽水蓄能電站作為計算標(biāo)準(zhǔn))。而且,德國以安全為由實施去核,但由于風(fēng)電和光電的不穩(wěn)定,德國需要從俄羅斯大量進口天然氣用于調(diào)峰,北溪1號和北溪2號的修建都與此相關(guān)。
在能源危機的背景下,綠黨依舊一意孤行于2021年12月和2023年4月關(guān)閉了六座運營中的核電站。這不但加深了歐洲的能源危機,甚至在地球的另一端比如巴基斯坦和孟加拉都因此被迫停電。為補上核電缺口以及停止從俄羅斯進口天然氣的缺口,德國在全世界高價采購液化天然氣。一些巴基斯坦和孟加拉的燃?xì)怆姀S,本來和國際天然氣供應(yīng)商們簽訂了長期供氣合約。但在德國的高價誘惑下,這些供氣商們選擇了向巴基斯坦和孟加拉的燃?xì)怆姀S支付違約金,轉(zhuǎn)手把燃?xì)飧邇r賣給德國。于是,這些燃?xì)怆姀S斷氣停止發(fā)電,相關(guān)地區(qū)停電。德國綠黨最喜歡奢談氣候公正,卻毫不猶豫的如此“仗錢欺人”。
對應(yīng)對氣候變化而言,德國“優(yōu)先棄核、退煤在后”的戰(zhàn)略選擇是沒有道理的,重啟或擴大煤電必定會增加二氧化碳排放,同時推高國際市場化石燃料價格,無論從環(huán)境性、經(jīng)濟性還是安全性來看,都無法推導(dǎo)出邏輯上優(yōu)先棄核的理性理由,德國這種“優(yōu)先棄核、退煤在后”的戰(zhàn)略選擇毫無疑問會大大拖后德國實現(xiàn)碳中和的進程。核電占全球無碳電力的25%和全球總電力的10%。過去50年,核電避免了600億噸的二氧化碳排放,全球凈零排放需要核能支持。
德國反核運動源起于1970年代的和平運動和綠黨的崛起。德國綠黨在過去幾十年,發(fā)起了一場曠日持久、聲勢浩大的反核運動。一個值得重視的事實是:相比煤炭,年輕的核電其利益集團根基更淺,政治上游說力量更弱,媒體動員能力更小,因此德國早在1998年就達(dá)成了棄核的共識,綠黨和社民黨聯(lián)合執(zhí)政時期制定了德國的去核規(guī)劃。與此形成鮮明對比的卻是對碳中和進程實施阻礙更大的煤電,直到2007年德國才明確停建新燃煤電廠。默克爾所在的基督教民主黨原本反對拋棄核電,她本人作為物理學(xué)專業(yè)的高材生,曾經(jīng)說過沒有任何科學(xué)上的原因反對核電。然而,在政治博弈和意識形態(tài)的斗爭中,核電在德國成為被妖魔化的存在。2011年福島核事故后,德國民眾核恐懼在媒體炒作下達(dá)到高峰,默克爾為了避免敗選于綠黨,才改為支持廢核。
與德國形成對比的是法國,自1951年人類開始利用核電以來,法國搭上核電發(fā)展“快速列車”,建立了強大的核能工業(yè)體系,尤其1974年石油危機之后,法國大建核電,核電總裝機容量達(dá)到63300多兆瓦,占總發(fā)電量的78%,其比例位居主要工業(yè)國的首位。核能不僅對法國的經(jīng)濟社會發(fā)展起到舉足輕重的作用,而且為法國當(dāng)今優(yōu)質(zhì)的生態(tài)環(huán)境做出不可估量的貢獻(xiàn)。核能的充分發(fā)展讓法國成為歐洲電力最為充足的國家之一。除了2022年因為之前兩年疫情導(dǎo)致核電站的維護時間推遲,大批核電站集中關(guān)停維護導(dǎo)致法國缺電,過去四十年法國都是歐洲最大的電力出口國。法國業(yè)內(nèi)人士稱“核能并不是能源問題的唯一解決辦法,但我們找不出不包括核能的其他一攬子解決方案”。2024年更是法國核電的“豐收年”,由于廉價高效的核電,法國電力公司EDF在刨除運營成本后,純利潤達(dá)113億歐元。這和德國2024年僅新能源補貼就高達(dá)185億歐元,形成鮮明對比。
與此同時,人工智能的發(fā)展需要大量穩(wěn)定的供電,德國棄核會對其國內(nèi)人工智能發(fā)展造成拖累和制約。國際能源署發(fā)布的報告曾估算指出,由于人工智能和加密貨幣的需求,數(shù)據(jù)中心的用電量將會大幅增加,到2026年可能會增加到620到1050太瓦時,相當(dāng)于瑞典或德國的能源需求。而訓(xùn)練更先進的GPT-4,其耗電量估計是GPT-3的50倍。甲骨文和微軟公司都開始積極興建或者資助核反應(yīng)堆來為各自的AI數(shù)據(jù)中心供電。這些科技巨頭曾經(jīng)是風(fēng)電光電的鼓吹和支持者,而現(xiàn)在它們都意識到: 人工智能的盡頭是能源,能源的盡頭是核電。
(二)對風(fēng)電與光電的認(rèn)知片面卻又過度發(fā)展
德國放棄低碳綠色高效的核能,轉(zhuǎn)向風(fēng)電和光電,現(xiàn)實中遭遇很多困難。不僅因為德國的自然資源稟賦并不能給德國發(fā)展風(fēng)電和光電提供比較優(yōu)勢,而且從全生命周期的角度看,與核電相比,風(fēng)電和光電并非看起來那么低碳、環(huán)保、可持續(xù)。
第一,德國的自然資源稟賦并不能給德國發(fā)展風(fēng)電和光電提供優(yōu)勢。
首先,就發(fā)展光電而言,德國的日照時間比意大利和西班牙相比都較短,德國平均年日照時間為1528個小時,年平均有效利用小時數(shù)僅為800小時左右,德國不是太陽能資源豐富的國家。德國主要是依靠政府補貼加上民眾對的環(huán)保熱情,大力推廣使用太陽能。德國經(jīng)濟部為1999年起實施的“10萬太陽能屋頂計劃”提供了總計約4.6億歐元的財政預(yù)算。
其次,就發(fā)展風(fēng)電而言,面臨和發(fā)展光電相似的困境,甚至更大。德國沒有愛爾蘭、英國和摩洛哥那種有著強風(fēng)的漫長海岸;相較于鄰國丹麥和荷蘭,德國仍受困于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善,荷蘭和丹麥近年來一直專注于海上風(fēng)電行業(yè),并從德國港口手中奪取了大量的市場份額,使得德國海上風(fēng)電目標(biāo)的實現(xiàn)陷入了進退兩難的境地。截至2024年,德國海上約有1500臺風(fēng)力渦輪機,提供大約8.5吉瓦的電力,并計劃到2030年將發(fā)電量增加到30吉瓦。然而2024年1月底,由于電網(wǎng)瓶頸,德國從北海獲得的風(fēng)力發(fā)電份額在2023年降至五年來的最低水平。海上風(fēng)電要通過巨大的電纜將電力輸送到岸上,如何將電力從德國北部輸送到德國南部和西部的工業(yè)中心,是個大難題,只能依靠德國政府的政策補貼。盡管德國風(fēng)能協(xié)會主席赫爾曼.阿爾伯斯對此表示樂觀,但實際上困難很大,需要簡化審批程序、繼續(xù)融資以投資電網(wǎng),并且高比例可再生能源又面臨規(guī)劃土地不足、項目審批緩慢、補貼大幅減少、勞動力短缺、原材料價格上漲和供應(yīng)鏈中斷等不確定因素。
第二,調(diào)峰困難,發(fā)展風(fēng)光電與德國自身能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不匹配。
德國過去的燃煤電站和核電站主要分布在人口聚集以及工業(yè)發(fā)達(dá)的南部地區(qū),而風(fēng)力發(fā)電主要在北部,這意味著德國必須重新布局高壓電網(wǎng)。陽光燦爛或風(fēng)力過猛時,德國要低價甚至虧本向歐洲鄰居出售過剩的電力,例如,2025年第一個交易日,由于風(fēng)能發(fā)電量超過需求,德國電價跌破零,負(fù)值狀態(tài)持續(xù)了4小時,歐洲電力交易所數(shù)據(jù)顯示,德國2024年負(fù)電價時長達(dá)468小時,同比增加60%;陰冷無風(fēng)的日子,德國卻要依賴褐煤發(fā)電,或者同時高價進口電,碳排放也有增無減。在2024年11月11日,由于預(yù)計風(fēng)力發(fā)電水平遠(yuǎn)低于季節(jié)性正常水平,德國交易電價在拍賣中飆升至1度電9.36歐元。德國目前從鄰國大量進口電力,陡增的電力進口對捷克、波蘭等周邊國家的老舊且高負(fù)荷的輸電系統(tǒng)帶來巨大壓力,捷克為滿足德國增長的用電需求決定新建核反應(yīng)堆。這就形成一種諷刺的局面,很多時候德國進口的是自己棄之不用的核電,而且還無法掌控電價。與此同時,風(fēng)電和光電的大幅波動一直是其軟肋,對電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷升級需求意味著更多的高碳建設(shè)投入,近期西班牙大停電更是將該問題推上前臺。
第三,政府對風(fēng)電和光電的持續(xù)長期補貼對經(jīng)濟發(fā)展不利。
二十年前,風(fēng)電和光電面臨著初期投資高、技術(shù)不成熟、規(guī)模化不足、市場接受程度低等因素,政府的補貼有其道理。然后,目前全球光伏和風(fēng)能早已規(guī)模化生產(chǎn),但依舊持續(xù)的補貼造成了市場的扭曲和資源的錯誤配置,已經(jīng)讓個體和政府都受拖累。一方面,政府對于所謂清潔能源的投入已超過實際發(fā)展水平,財政補貼造成了風(fēng)電光電的“虛假”繁榮,更成為政府的沉重包袱;電價上漲帶來德國產(chǎn)能下降,產(chǎn)業(yè)外移。德國能源轉(zhuǎn)型中產(chǎn)生的有損于個體家庭和經(jīng)濟工業(yè)發(fā)展的問題都在逐漸顯露。
第四,從全生命周期看,風(fēng)電和光電與核電相比,既不便宜也不低碳。
從全生命周期來看,發(fā)展風(fēng)電和光電屬于高投入,低產(chǎn)出。從負(fù)荷系數(shù)看,德國光電的負(fù)荷系數(shù)僅為10-13%,風(fēng)電負(fù)荷系數(shù)低于25%,相比之下,核電的負(fù)荷系數(shù)高達(dá)90%以上。而且,核電站的運營壽命高達(dá)60-80年,風(fēng)電和光電的運營壽命只有15-20年。作為不穩(wěn)定的電力,它們的發(fā)展需要水電/天然氣/煤電作為后備來調(diào)峰,它們發(fā)展比例越高,對電網(wǎng)的壓力越大,為維持電網(wǎng)穩(wěn)定所需要的投入也快速上升,而同時維持兩套電力系統(tǒng),其本身也是高碳且昂貴的。再次,風(fēng)能太陽能對各種關(guān)鍵礦產(chǎn)的需求量要很高。具體來看,每百萬瓦的裝機,核電需銅約1.5噸,太陽能2.7噸,陸上風(fēng)電2.8噸,海上風(fēng)電8噸。如果假定核電運營壽命為60年,風(fēng)電光電運營壽命為20年,核電負(fù)荷系數(shù)為90%,光電負(fù)荷系數(shù)為12%,陸上風(fēng)電負(fù)荷系數(shù)為25%,海上風(fēng)電負(fù)荷系數(shù)為40%。我們可以計算出,生產(chǎn)同樣總量的電力,太陽能所需銅是核電的40倍,陸上風(fēng)電是核電的20倍,海上風(fēng)電是核電的36倍。這里還沒有算上大規(guī)模風(fēng)電、光電所需要的配套儲能設(shè)施以及電網(wǎng)升級建設(shè)也同樣需要大量礦產(chǎn)資源。
所以,從全生命周期看,風(fēng)光電和儲能系統(tǒng)是高耗能、高耗資源的系統(tǒng)。無限度地發(fā)展光電和風(fēng)電是不現(xiàn)實的。基于“總成本”基礎(chǔ)上的核電建設(shè)和發(fā)電平均成本是122美元/兆瓦時:而風(fēng)電加電池儲能的成本為291美元/兆瓦時,太陽能加電池的成本為413美元/兆瓦時。核能也是安全的能源,有研究指出,住在核電站附近所受的輻射量相當(dāng)于大約50個香蕉中天然放射性鉀的含量。生活在50公里范圍內(nèi)一座燃煤電廠的輻射暴露量是它的33倍。
(三)昂貴且不可持續(xù)的儲能方案
風(fēng)電、光電的變化無常使得儲能一直都是熱門話題。德國風(fēng)光電占比過大,使得發(fā)電量隨著自然的風(fēng)光變化而暴漲暴跌,交易電價也隨之忽上忽下,對電網(wǎng)的沖擊很大,對此,主要解決方案是新建儲能設(shè)施。歐州現(xiàn)在有潛力做抽水儲能電站的地方是挪威,但挪威不認(rèn)可德國的能源轉(zhuǎn)型做法,而且對德國帶來的歐洲電價普遍上漲很不滿,外加環(huán)保考慮,因此拒不配合。同時,盡管電池價格近年來下降很快,大規(guī)模電池儲能依舊昂貴。歐洲目前規(guī)劃中最大的電池儲能電站容量為240Mwh,僅是裝機容量為1GW的核電站不到一刻鐘的產(chǎn)能,但其造價卻高約7億美元。目前歐洲需要同時維持兩套電力系統(tǒng),一個是風(fēng)電和光電為主,一個是為風(fēng)電光電備份的化石能源為主。風(fēng)電光電比例越高,為維持電網(wǎng)穩(wěn)定,造成的投入就越大。同時運營兩個系統(tǒng)無疑成本高昂、且高耗能高耗資源。相比依賴核電的法國,則完全沒有該問題困擾。
▍德國能源轉(zhuǎn)型對中國的啟發(fā)
能源轉(zhuǎn)型是大勢所趨。目前中國煤炭供能占比約三分之二,據(jù)估計中國煤炭儲量將在未來幾十年內(nèi)耗盡。我們需要在此之前建立起替代煤炭且可持續(xù)的能源系統(tǒng)。任何能源系統(tǒng)都有代價,不能意識形態(tài)先行,而應(yīng)實事求是,權(quán)衡利弊,做理性評估,科學(xué)選擇。具體而言,中國應(yīng)堅持并發(fā)揚既定的核電發(fā)展戰(zhàn)略,并進一步做好保障核能安全的工作,發(fā)揮核能在經(jīng)濟社會發(fā)展進程中的積極作用。同時,中國應(yīng)重新審視對風(fēng)電和光電的各種顯性和隱性補貼,避免德國目前所遭遇的困境。
今年2月9日,國家發(fā)改委和能源局聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于深化新能源上網(wǎng)電價市場化改革促進新能源高質(zhì)量發(fā)展的通知》(136號文),4月29日又發(fā)布了《關(guān)于全面加快電力現(xiàn)貨市場建設(shè)工作的通知》(394號文)。這兩個重磅文件對國內(nèi)新能源以及儲能產(chǎn)業(yè)政策做出的重大調(diào)整,表明我國與德國能源政策的意識形態(tài)掛帥、一意孤行不同,始終堅持了立足現(xiàn)實,實事求是,適時調(diào)整。從全生命周期分析來看,以風(fēng)電,光電以及電池儲能為代表的所謂新能源也是高耗能產(chǎn)業(yè)。新能源和化石能源之間所存在的共生關(guān)系,需要更多的空間來討論和認(rèn)真對待。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.