研究表明,與目前污染更嚴重的能源計劃相比,歐洲可以在無(wú)需增加額外成本的情況下,在2035年之前擁有清潔、可靠和擴展的電力系統。
根據英國氣候問(wèn)題智庫Ember公司日前發(fā)布的一份研究報告,歐洲到2035年90%以上的電力將來(lái)自低排放的可再生能源,實(shí)現清潔電力供應的成本與現行政策相當。分析師對歐洲電力系統進(jìn)行了建模,以發(fā)現實(shí)現氣候目標的最具成本效益的途徑。
這份研究報告于今年6月底在G7峰會(huì )之前發(fā)表。而G7領(lǐng)導人屆時(shí)將討論到2035年實(shí)現“電力行業(yè)主要脫碳”的目標,這是他們在2022年5月各國能源、氣候和環(huán)境部長(cháng)齊聚德國柏林時(shí)承諾實(shí)現的目標。該目標與國際能源署(IEA)的一份報告相比一致,該報告建議全球發(fā)達經(jīng)濟體到2050年實(shí)現電力系統凈零脫碳目標。
Ember公司為歐洲電力部門(mén)建模了三種不同的路徑:第一個(gè)是既定的政策路徑,與2035年之前的歐盟各國政策保持一致。另外兩個(gè)分別是技術(shù)驅動(dòng)路徑和系統變革路徑,旨在最大限度地降低成本,同時(shí)保持符合《巴黎協(xié)定》氣候目標。技術(shù)驅動(dòng)路徑主要側重于經(jīng)濟優(yōu)化,而系統變革路徑則制定了更高標準的氣候目標。
令人驚訝的結果
令研究人員驚訝的是,這些路徑不僅證實(shí)了歐洲可能在2035年前實(shí)現清潔電力系統,而且還表明這一目標可以在不增加額外成本的情況下實(shí)現。
該研究報告的主要作者Chris Rosslowe說(shuō),“其原因是可再生能源的發(fā)電成本在過(guò)去10年中大幅降低?!边@項研究提出了一種共贏(yíng)的局面:它使歐洲走上了凈零的軌道,可以保持成本不變,并減少對化石燃料的依賴(lài)。
研究表明,雖然實(shí)現清潔能源目標的這些路徑需要更大的前期投資,但從長(cháng)遠來(lái)看,這些投資被減少采用化石燃料的成本所抵消。根據研究,既定政策路徑的投資將需要13300億歐元,技術(shù)驅動(dòng)路徑為16300億歐元,系統變革為20800億歐元。到2035年,所有路徑的電力系統成本都相似,但清潔電力路徑的總系統成本將減少5300億歐元至10100億歐元。
在實(shí)現清潔能源目標的發(fā)電組合中,光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電占主導地位。在技術(shù)驅動(dòng)路徑中,光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電占總發(fā)電量的68%,在系統變革路徑中占78%。要實(shí)現這些數字,歐洲各國安裝的光伏發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電裝機容量的年增長(cháng)率必須是過(guò)去十年的四倍,需要安裝1400GW的光伏系統和800GW的風(fēng)電發(fā)電設施。雖然只有系統變革途徑旨在適應淘汰燃煤發(fā)電設施,但兩者都能看到化石燃料的大幅減少。
Rosslowe解釋說(shuō),“出于氣候和成本原因,我們非常清楚地看到將會(huì )大量淘汰燃煤發(fā)電設施,這些路徑還表明,到2035年,天然氣發(fā)電組合中沒(méi)有超過(guò)5%?!?/span>
考慮極端天氣事件
為了考慮天氣波動(dòng),該模型基于三年的歷史天氣數據。Rosslowe解釋說(shuō),研究人員將2010年納入這些模型,因為這一年是歐洲遭遇極端溫度的一年。這一年既有異常寒冷的冬天,也有夏天的熱浪。為了管理極端天氣和“Dunkelf laute”時(shí)期(陽(yáng)光和風(fēng)力不足的時(shí)期)需要對并網(wǎng)、氫氣電解槽和清潔的可調度能源進(jìn)行投資。
他說(shuō),“解決方案的一個(gè)關(guān)鍵部分是擴大并網(wǎng)互連規模,以便在整個(gè)歐洲更有效地共享電力,同時(shí)擴大風(fēng)力發(fā)電和光伏系統的部署規模。這樣,當歐洲的某個(gè)地區正在經(jīng)歷Dunkelflaute時(shí)期時(shí),歐洲的其他地區可以提供幫助?!?/span>
大多數分析活動(dòng)是在發(fā)生俄烏沖突之前完成的。既定政策路徑基于2021年10月末實(shí)施的政策,因此沒(méi)有包括俄烏沖突之后實(shí)施的任何變更。然而正如人們現在所看到的,模擬了幾種敏感性情景,其中包括一種化石燃料成本較高的情景。Rosslowe說(shuō),雖然化石燃料成本的變化確實(shí)會(huì )在短期內改變一些模型,但從長(cháng)遠來(lái)看不會(huì )產(chǎn)生重大影響。
他解釋說(shuō),“在化石燃料價(jià)格上漲的情況下,主要影響是未來(lái)幾年燃煤發(fā)電和天然氣發(fā)電之間的平衡。隨著(zhù)天然氣價(jià)格上漲,煤炭?jì)r(jià)格略有上漲。就像人們現在看到的一樣。如果有的話(huà),成本差異會(huì )更大。事實(shí)證明,天然氣價(jià)格相對較低。因為與清潔電力路徑相比,既定政策路徑更依賴(lài)天然氣,我們可能低估了前者的成本?!?/span>
真正的共同努力
該研究報告在G7峰會(huì )前一周發(fā)布,其中包括對政策制定者的一些重要啟示。Ember公司表示,歐洲國家應該加快促進(jìn)擴大風(fēng)能和光伏發(fā)電規模,確保能源供應安全并加強國內制造業(yè)的生產(chǎn)。
Rosslowe說(shuō),“政策制定者需要認識到,到2035年采用清潔能源是實(shí)現凈零排放的關(guān)鍵里程碑。這是因為風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電價(jià)格便宜、資源豐富,而且在歐洲高度重視能源主權的情況下提供了本土能源?!?/span>
為了遵循Ember公司的路徑,需要簡(jiǎn)化可再生能源的許可流程。
Rosslowe說(shuō),“行業(yè)人士對光伏發(fā)電的預期表明,我們在報告中討論的水平盡可能高。它們與行業(yè)路徑建議可行的高端水平保持一致。然而,對于風(fēng)力發(fā)電而言,要達到現有目標將是一場(chǎng)艱巨的斗爭,其現有目標不會(huì )在2035年之前提供清潔電力系統。因此需要歐洲各國真正齊心協(xié)力,以負責任的方式促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電規模的擴張。因為這是歐洲到2035年實(shí)現清潔電力系統目標的關(guān)鍵?!?/span>
(文章來(lái)源:power-technology)