德国能源专家称现在所谓的能源转型是错误的

据CREAMERMEDIA网站矿业周刊(Miningweekly)10月18日发布的文章称，德国能源专家认为所谓的能源转型是错误的。

德国上市公司HMSBergbau集团股东谢尔尼考(LarsSchernikau)博士10月17日在非营利组织FFFCarbon于南非姆普马兰加举行的“2024年米德尔堡煤炭会议”上表示，当前形式的能源转型，即以风能和太阳能为基础的电网大规模建设，旨在取代石油、煤炭和天然气，可能是人类有史以来犯下的最大错误之一。

他确认：“这是一件非常不舒服和不受欢迎的事情。”并强调了当前能源转型带来的许多经常被忽视的挑战。

“这并不意味着每台风力涡轮机和每块太阳能电池板都是坏的，”谢尔尼考补充道，他概述了电网规模风能和太阳能的几个关键问题，首先是能量密度问题。

谢尔尼考说：“尽管风能和太阳能看起来是免费的，几乎是无限的，但我们每平方米获得的能量却非常少。”他同样指出，其它未来的能源替代品，例如液氢(一种能源载体，而不是能源来源)仅提供石油提供的能量密度的一小部分，这将导致更高的成本和更大的环境影响。

风能和太阳能发电厂的运行寿命非常有限

谢尔尼考还谈到了可再生能源基础设施的使用寿命不佳的问题，并对它们的寿命表示担忧。

“风能和太阳能发电厂的运行寿命非常有限。您必须每隔几年更换一次它们，能几年?我们不知道。我们所知道的是，它在电网规模上不会持续25年。”他说。

谢尔尼考和其他科学家目前正在开展一项详细研究这个问题的研究。

他指出，中国最新的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。他澄清说，虽然住宅屋顶上的某些太阳能电池板可能可持续使用25至35年，但这是由于为了成本效益而对材料进行了优化，这种寿命并不适用于电网规模的基础设施。

他指出，由于海盐腐蚀等因素，风车，特别是海上风车的使用寿命通常只有8至15年。他补充说，“重新供电”是缩短风能和太阳能装置寿命的另一个方面。

间歇性问题是另一个主要挑战

谢尔尼考强调的另一个主要挑战是间歇性问题。他指出，三年来进行的研究表明，当电力需求最低且发电量最高时，风能和太阳能确实能够满足能源需求。然而，它远远无法满足任何阶段的峰值能源需求。

由于电动汽车使用增加、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这一短缺。

他引用了国际能源署(IEA)的预测，该机构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。

谢尔尼考警告说：“峰值电力需求的增长不会在2050年才出现。而就是十年后的事。”他强调，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。他的中心论点是，新的优化燃煤和燃气发电厂是未来发展的一个重要方面，而不仅仅是更多的风能和太阳能。

他指出中国和印度就是很好的例子，这两个经济体都在投资风能和太阳能，同时对燃煤发电和清洁煤炭技术进行新投资，以确保有足够的能源供应来满足峰值电力需求。

Schernikau指出：“中国几乎每个硅冶炼厂都有一个专用的燃煤发电站。”

他进一步强调了太阳能系统因所需的超容量建设和辅助系统(如存储、备份和传输)以及报废处理而产生的隐性成本和环境问题。

例如在南非，自然太阳能容量系数为25%，这意味着能源产量明显低于总装机容量。

他说：“假设存储或辅助系统为零，在南非你将不得不超容量建设四倍。”他补充说，在德国，自然容量系数约为10%，超容量建设将需要多达十倍。

使问题更加复杂的是，存储能量以将其从白天使用转移到夜间使用将导致重大损失，具体取决于所使用的存储技术。他指出，电池存储从始至终会导致约20%的能量损失，而氢存储会导致高达80%的损失。

在德国，Schernikau计算出，使用氢作为拟议的长期存储解决方案，所需的超额容量建设可能会远远超过100倍，以补偿存储损失，并为仅十天的存储积累足够的电力。

他阐述了“技术作为解决方案”的固有局限性，认为风能和太阳能的能量密度无法通过技术来提高，技术也无法改变风能和太阳能的间歇性和不可预测性。

“我无法改变阳光，无法改变每平方米的密度。而那些仅包含几天存储空间的系统必须超容量建设100倍以上，并且每12至15年更新一次。这是我们能源系统的可持续未来吗?”他问道。

他还指出，随着系统进一步优化成本，它们变得“更薄，更容易出现故障”。

风能和太阳能基础设施中也普遍存在环境问题

谢尔尼考强调的另一个问题是风能和太阳能能源系统对输入能源和原材料的需求不断增加。他引用了国际能源署的说法，确认清洁能源系统比基于化石燃料的能源系统需要更多的资源，包括硅、铝、铁、钢、铜、稀土和各种化学品。

除了超容量建设的要求之外，谢尔尼考强调，可再生能源系统还需要短期存储(例如电池)和长期存储，以及备用火力发电厂，以确保可靠的能源供应。德国计划使用氢动力热备用发电站。

他指出，这与对新的、更大的、更复杂的输电网和智能系统的需求相结合，显著提高了成本。

“风能和太阳能所需的传输基础设施可能是使用传统电力系统的正常传输基础设施的两倍，”他补充道，并强调了经济影响。

尽管人工智能技术取得了进步，谢尔尼考声称物理学和热力学定律仍然是一个限制因素。

“你无法克服热力学的损失。能源系统越复杂，损失的能量就越多，从而使生物圈因这些能量损失而变暖。”他解释道，并补充说，由于这些低效率，可再生系统可能会自相矛盾地导致全球变暖，更不用说其大面积覆盖安装带来的反照率变暖效应了。

风能和太阳能基础设施中也普遍存在环境问题。谢尔尼考警告说，大规模部署太阳能和风能系统会带来挑战，包括它们对土地利用、植物和野生动物的影响。

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。

“再次回收需要能源和原材料来进行安装和执行所需的流程。因此，实际上，未使用的旧风能和太阳能装置就会被扔掉，因为它便宜得多。”他说。

向风能和太阳能转型成本代价高昂

谢尔尼考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。

“你不可能通过风能和太阳能赚到诚实的钱，这是不可能的。当我说诚实的钱时，我的意思是没有别人的钱，因为你靠别人的补贴生活，而这些补贴是由纳税人支付的，”他说。

他通过指出德国等市场太阳能渗透率高所带来的经济问题来说明这一点，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。谢尔尼考指出，德国和其他国家的负电价天数处于历史最高水平。

高电费对家庭的影响是另一个令人担忧的领域。Schernikau引用了德国政府审计机构Bundesnetzagentur3月份的一份报告，该报告显示，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。

他说：“对于这些家庭来说，电力变得如此昂贵，他们无法轻易负担得起。”他警告说，这种情况可能会出口到包括非洲在内的其他地区。

谢尔尼考认为，在全国范围内向风能和太阳能转型并不是一个可行的解决方案，而是一个应该避免的代价高昂的错误。他承认离网太阳能系统可能是有益的，特别是在农村地区，但一旦集成到电网中，它们就会增加整个系统的成本和效率。

“例如，使用太阳能来加热游泳池就是一个好主意。然而，向风能和太阳能作为电网解决方案的过渡成本高昂，而且会对环境、经济，当然还有人民产生影响。它不是一个过渡或解决方案，这正在成为一个大问题。”谢尔尼考断言。

Schernikau没有将风能和太阳能视为包治百病的能源灵丹妙药，而是呼吁要开发一种寿命长达150年的替代能源解决方案。

他表示，这样的解决方案需要对研发进行大量投资，并补充说，现在就应该“紧急”投资于现有的石油、天然气、煤炭和核能系统，使其更清洁、更高效，以满足全球不断增长的电力需求。

谢尔尼考说，“让我们清醒过来吧，赶快去处理这个问题，而不是逃避现实。”