《下一场能源之争:可再生能源对阵天然气》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2020-07-11
  • 美国最大的公用事业公司之一,道明尼能源公司(Dominion Energy)于六月底在弗吉尼亚海岸建起数座风电机组,这也是美国仅有的第二套风电设备。风电机组的建立,是该公司进军可再生能源领域的关键一步。

    该公司同时也在计划建造一批新的天然气发电厂。

    全美公用事业企业正在加紧推动使用可再生能源,包括建设水电大坝、架设风电机组、推广使用太阳能发电等。去年上述设备发电总量首次超过煤炭发电总量。即使清洁能源发电站数量逐渐增加,美国电力行业依旧高度依赖天然气发电。天然气作为一种排放温室气体的化石能源,或将在未来数年甚至数十年里,继续在电力行业中保持支柱地位。

    全美公用事业企业均宣称将继续使用天然气发电,因为风力发电与太阳能发电稳定性相对较低。各大企业也不愿意对电能储蓄进行大量投资,他们认为在日照或风力不足时,购置电能储蓄设备,以驱动电网,将耗资过大。

    道明尼公司分管公共政策与政府事务的副总裁凯瑟琳·邦德(Katharine Bond)表示:“我们急需开发一种可以随取随用的资源,使用起来就像开关般高度可靠。”

    数年来,美国的环保主义者与自由党议员不断活动,促使公用事业企业减少煤炭使用,以控制碳排放和应对气候变化。煤炭发电逐渐退场后,发电主力之争的双方很快轮换上场:一方强势支持使用零排放能源发电,另一方则看好天然气发电。天然气储量丰富,且温室气体排放量大约只有煤炭的一半。

    近五年来,全美的煤炭发电厂电力供应量不到20%。同期,天然气发电厂发电量则翻了一番,占比达到了近40%。可再生能源发电量也翻了快一番,占比接近20%。核电站发电量占比则相对稳定,依然处于20%左右。

    专家认为,虽然风力发电量与太阳能发电量激增,但并未起到迅速减少排放量的作用,不足以应对气候变化所带来的严重后果,诸如愈加剧烈的热浪和飓风。专家建议公用事业企业亦需大幅减少天然气发电。

    美国山峦协会(Sierra Club)活动负责人玛丽·安妮·希特(Mary Anne Hitt)表示:“使用天然气发电来代替煤炭发电并不能解决公共健康问题。”

    支持使用可再生能源发电的人士表示,太阳能发电板正逐渐成为耗资最低的发电设备。据瑞德投行(Lazard)提供的信息来看,若使用太阳能板发电,仅需31至111美元,就可为650户家庭提供1小时的用电量,相当于1兆瓦时的发电量。相比之下,使用天然气发电的调峰电厂,根据用电负荷快速启用或关闭的发电厂,每发电1兆瓦时需耗资122至162美元。

    加州大学伯克利分校六月份发表的一项研究表明,在2035年之前,美国电网可以实现90%的发电量零排放,用电价格也会降低。为了达成此目标,美国需提升可再生能源发电量,并架设更多的电能储存系统和与之相配套的输电线路,同时关闭所有煤炭发电厂,并缩减70%的天然气发电量。

    部分国会议员表示,公用事业企业耗费了数十亿美元来投资天然气发电厂,而这些发电厂在使用年限到达之前就得被迫关停。

    马萨诸塞州民主党参议员,“绿色新政”立法者之一,爱德华·J·马基(Edward J. Markey)说到:“应对气候变化危机十分紧迫,这意味着我们不能盲目投资那些需要数十年才能偿还的高污染设施。我们必须考虑使用环保设备,当然,这对消费者来说也是好事,使用这些设备价格更低。”

    部分专家表示他们希望美国可以在部分行业停止使用化石燃料。他们认为,虽然特朗普政府废止了环保条例并带领美国退出了《巴黎气候协定》,但可再生能源的使用情况依然呈向好态势。

    美国能源经济与金融分析研究所的分析师丹尼斯·瓦姆斯蒂(Dennis Wamsted)表示:“抵制能源转型的人不可能抵挡得住转型进程,从经济角度分析,能源转型势不可挡。”

    公用事业企业的高管们均认同可再生能源将持续发展,但他们中的大多数却并不赞同风电机组、太阳能发电板、电力储能设备能够取代天然气发电站。

    高管们均表示可再生能源发电设备只能在部分特定的地区建设,所以道明尼公司也在投资电力储能设备。但该公司宣称他们得出的结论表明,当前最新一代的电池还是太贵,并且最多只能为电网储存5个小时的用电量。

    道明尼公司分管行政的副总裁邦德女士称:“天然气依然是能够维持我们运转的唯一能源。当然,我们致力于投资可再生能源,我们会投资能发电千兆瓦的风电机组和太阳能发电板。但是,我们也致力于为消费者提供不间断的电能。”

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    • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2022-01-28
    • 氢能经济的快速增长,正在重塑国际贸易市场和各国的能源关系。氢能尤其是基于可再生能源的绿氢,被视为实现能源转型的重要路径。随着新的氢气出口国、进口国的确立,各国能源实力将重新洗牌,进而引发新的相互依存关系,从而给全球经济和政治格局带来颠覆性影响。 国际可再生能源署(IRENA)日前发布报告称,随着传统化石燃料贸易日渐衰落,氢能将重塑全球能源格局,改变世界能源贸易的地理格局。 ■基于氢能的新格局将诞生 IRENA认为,鉴于许多国家都有能力生产氢气,未来的清洁能源市场将朝着“区域性而非全球性”的方向发展。氢能将为市场带来新的和多样化的参与者,使得供应更加多样化。同时,氢能市场更加包容,可以为世界各国提供公平的合作机会。 IRENA总干事弗朗西斯科·拉卡梅拉表示,“氢虽然不是‘新石油’,但仍会给政治、技术、环境和经济带来革命性影响。” 根据IRENA的报告,本世纪20年代将是氢能技术的竞争时代,而对氢能需求的爆发则从本世纪30年代开始,届时,全球范围内绿氢将与基于化石燃料的灰氢进行成本竞争。IRENA预计,中国、巴西等国可能更早迎来这场“绿灰”成本之争。 报告同时认为,随着氢能经济占据主导地位,可以左右价格走势的油气生产国的地缘政治影响力将大大削弱。这意味着,新的“能源地缘政治地图”将诞生,随着氢气供需两侧共同成长,“氢能外交”的重要性也将大大增强。 ■跨境贸易逐渐活跃 基于到2050年氢能将占全球能源使用量12%的预期,IRENA 认为,跨境氢贸易将在2030年代增加,到2050年超过30%的氢气可以跨境交易,这一比例高于当前的天然气,其中2/3的绿氢生产将用于本地,1/3用于跨境交易。经过改造的管道可能会促进一半的氢贸易,另一半则将以氢衍生物的形式通过船运实现,如氢衍生氨运输。 绿氢将是氢贸易最主要产品,IRENA估计,到2030年,部分国家可以实现绿氢价格与蓝氢持平。 目前已有30多个国家和地区计划开展氢能商业活动,建立氢贸易关系可以为本土氢价值链的建立、绿色就业机会的增加开创新的可能性。事实上,一些传统上没有进行能源交易的国家,正在围绕氢能源建立双边能源关系。 IRENA指出,绿氢市场的增长“比我们此前的预期还要再快一些”,最近,德国、乌拉圭和巴西等地都出现了相关交易。美国能源咨询公司博莱克·威奇则指出,亚洲在氢制取和综合应用方面已取得重大进展,其中,中国、日本、韩国进步显著。 IRENA估计,目前氢能的年销售额约为1740亿美元,已经超过LNG,到2050年有望增至6000亿美元,增幅近6倍。基于此,美国银行预计,到2050年,氢能市场将产生2.5万亿美元的直接收入和11万亿美元的间接基础设施收入。 ■能源进出口国角色可能对调 随着氢能产业布局逐渐打开,当前的能源进出口国角色可能出现对调。《金融时报》撰文称,最有能力生产廉价可再生能源电力的国家,也是最适合生产具有竞争力绿氢的国家。中国、日本、欧盟等能源消费国,已经将氢作为能源战略的主要组成部分,预计未来10年将有约650亿美元资金专门用于制氢。 当前,智利、摩洛哥和纳米比亚等国仍是能源净进口国,但他们成为绿氢出口国的前景十分乐观。根据IRENA分析,非洲、美洲、中东和大洋洲的“绿氢”生产技术潜力最大,只是仍然面临大规模技术转让、基础设施建设等方面的挑战;而欧洲、东北亚和东南亚的潜力则相对较小。 ■平衡国家间能源关系 意大利国际政治研究所(ISPI)指出,氢能产业可以通过创建一个更加分散的全球能源系统来平衡国家间的能源关系。 ISPI研究助理Ruben David表示:“能源系统重新定义之后,某些国家、行业、企业会从中受益,而另外一些则会受到不利影响。”当前的能源出口国可能成为能源净进口国,从而遭受经济损失。事实上,化石燃料丰富的国家大部分收入来自油气出口,可能会因氢出口腾飞而受到干扰,从而导致社会和政治不稳定。 随着化石燃料进出口依赖度降低,向氢的过渡也带来了多边关系的颠覆。“美国与海湾国家之间的关系可能会受到向可再生能源和氢气过渡的严重影响。”Ruben David称,“制定氢能发展的规则、标准以及强化监管治理,也可能会导致地缘关系重塑。”
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    • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
    • 编译者:guokm
    • 发布时间:2019-09-12
    • 9月11日,DNV GL在伦敦正式发布《能源转型展望》报告,DNV GL表示,一场以技术驱动的能源转型正以惊人的规模和速度推进,带来能源结构的快速去碳化,到2050年几乎一半的能源需求将由可再生能源提供。这场转型得益于大幅下降的技术成本及市场力量的推动,但是如果缺少了政策的大胆干预,我们仍然远不能达到巴黎协议中的气候目标。这些是《能源转型展望》(ETO)报告第三版中的部分结论,鉴于DNV GL的独立性与技术能力,该报告已经成为预测能源未来方面备受各方尊重的声音。 转型的速度体现在未来十年的一系列重大节点上。石油将在本世纪二十年代达到峰值、电网和可再生能源的资本支出(CAPEX)将在2025年超过化石燃料的CAPEX、天然气将在2026年取代石油成为最大的单一能源,而到2030年即便全球GDP还在增长,但是生产的能源总量将开始下降。 电气化将改变能源的生产和消费模式。到本世纪中叶,40%的最终能源需求将由电力满足(2017年仅为19%),其中63%来自太阳能光伏和风电发电。电气化也将对公路运输产生重大影响,到2032年全球销售的新车中有一半是电动车。电动引擎本身的效率意味着即便到2050年全球车辆数量增长75%,公路运输使用的能源量仍少于当前水平。 “现有技术可以实现我们期望的未来——包括满足巴黎协议设定的1.5°C升温目标。但到目前为止,为能源转型提供的支持过于分散。例如,德国、日本和中国对太阳能产业的支持对于能源结构的转型来说至关重要,而挪威和中国得益于政府支持,普及电动汽车的速度非常快。我们需要更广泛的政策来支持新兴技术,并持续提供积累期的支持,以加快能源转型”,DNV GL集团总裁兼首席执行官艾瑞民(Remi Eriksen)表示。 现有技术能满足巴黎协议目标,但推动更高能效、更多可再生能源以及工业规模的碳捕获和储存的政策必须到位。DNV GL提出了限制全球变暖的十大措施 。这些举措包括:每年在能源电网扩建和强化上投资1.5万亿美元,到2020年可再生能源产量增长8倍,到2030年为每年所需的5000万辆电动汽车生产电池的数量增长50倍等。而如果延续目前路径,二氧化碳排放将在2025年达到峰值,到本世纪中叶相比当前水平减少一半,这意味着到本世纪末全球温度将升高2.4°C。 能源转型的可承受性可进一步增强政策制定者的信心。目前,全球用于能源的开支占GDP的3.6%,但到2050年这一比重将下降至1.9%,主要得益于化石燃料开支的缩减、以及低价高效的电气化兴起带来的运营成本节省幅度将超过电网的较高CAPEX。这将体现在能耗强度的降低——即单位GDP所需的能源量——到2050年之前年均改善2.4%。未来,能耗强度的下降将超过全球经济的增长,全球能源需求在2030年达到峰值——之后人类社会的用能开始减少。