在全球能源转型的大潮中,德国一直被视为领头羊,其激进的可再生能源政策和逐步淘汰核能的决策,曾被广泛认为是未来能源发展的典范。然而,德国能源专家谢尔尼考(Lars Schernikau)博士的最新观点,为我们敲响了警钟。在南非姆普马兰加举行的“2024年米德尔堡煤炭会议”上,他提出,当前形式的能源转型,即大规模建设以风能和太阳能为基础的电网,可能是人类历史上最大的错误之一。
一、能量密度与经济可行性的双重挑战
谢尔尼考博士指出,风能和太阳能的能量密度问题不容忽视。尽管这些能源看似无限且免费,但实际上每平方米获得的能量非常有限。这一问题的存在,使得在满足峰值电力需求时,风能和太阳能显得力不从心。国际能源署(IEA)预测,未来十年峰值电力需求将增加1.5倍以上,特别是在亚洲和其他发展中经济体。这一预测与谢尔尼考博士的观点形成了鲜明对比,他警告说,世界上没有建造足够的峰值电力发电厂来满足未来的电力需求。
此外,风能和太阳能发电设施的运行寿命有限,通常不超过15年,远低于预期的25至35年。在中国,电网规模太阳能电池板的使用寿命为12至15年,与净零排放分析中经常预测的25至35年相去甚远。这意味着,为了维持相同的发电能力,我们需要更频繁地更换和维护这些设施,这无疑增加了成本和环境影响。
图:德国能源专家谢尔尼考称当前能源转型或为人类最大错误
二、间歇性问题与环境影响
间歇性问题是风能和太阳能的另一个主要挑战。研究表明,尽管在电力需求最低时,风能和太阳能能够满足能源需求,但它们远远无法满足任何阶段的峰值能源需求。随着电动汽车使用增加、人工智能支持的工业化、人口增长和总体人均需求增加,预计电力需求将急剧上升,这一事实将加剧能源短缺。
环境影响也是不容忽视的问题。风能和太阳能系统对输入能源和原材料的需求不断增加,包括硅、铝、铁、钢、铜、稀土和各种化学品。此外,太阳能电池板和其他所需组件的可回收性较低,造成了严重的处置问题。在欧洲,一些公司已经开发出复杂的技术来回收太阳能电池板90%以上的材料,但这些技术在中国可能会面临很大的困难。
三、经济影响与社会成本
谢尔尼考博士对风能和太阳能在电网规模上的真正财务可行性表示悲观。他指出,德国等市场太阳能渗透率高所带来的经济问题,其中太阳能供应过剩导致价格大幅下跌。例如,5月份德国太阳能价格下跌了50%,减少了太阳能生产商的收入。高电费对家庭的影响是另一个令人担忧的领域。德国政府审计机构Bundesnetzagentur的报告显示,德国的能源贫困率已上升至25%,这意味着四分之一的家庭现在被列为能源贫困家庭。
四、未来的能源转型路径
面对当前能源转型的挑战,谢尔尼考博士建议,应该开发寿命更长、更高效的替代能源解决方案,并加大对现有石油、天然气、煤炭和核能系统的研发投资,使其更清洁、更高效。德国和欧盟层面的能源转型目标是缓解对化石能源进口依赖减少和能源安全挑战加剧所带来的压力。德国电力系统中已融入超过40%的波动性可再生能源,这一经验或许可以为其他国家提供借鉴。
五、总结
谢尔尼考博士的观点提醒我们,能源转型不仅仅是技术革新,更是一个涉及经济、环境和社会多方面的复杂系统工程。在推进能源转型的过程中,我们需要深入分析各种能源类型的优缺点,平衡短期和长期的利益,同时也要考虑到不同国家和地区的实际情况。通过创新和技术进步,我们可以探索出更加可持续和高效的能源解决方案,为全球能源转型贡献智慧和力量。德国的能源转型经验,虽然存在争议,但无疑为全球提供了宝贵的教训和启示。