Badanie niemieckiej postrosyjskiej ścieżki pozyskiwania źródeł energii

Emily Pickrell, uczona w dziedzinie energii UH

Niemcy chcą przyspieszyć odejście od rosyjskiego gazu i w tym celu starają się podejmować błyskawiczne decyzje dotyczące źródeł paliwa dla bezpieczeństwa narodowego.

Ma także nadzieję, że uda jej się wytyczyć ścieżkę, która umożliwi jej wywiązanie się ze swoich zobowiązań w zakresie ochrony środowiska poprzez szybki rozwój odnawialnych źródeł energii i zwiększony import gazu ziemnego z bardziej przyjaznych źródeł.

„Budowa sieci elektrycznych, terminali LNG i energii odnawialnej musi odbywać się z „prędkością Tesli”” – dodał. powiedziany Minister gospodarki Niemiec Robert Habeck na niedawnej konferencji prasowej.

Będzie to trudny balans, obejmujący warte miliardy dolarów projekty budowlane, których planowanie, uzyskiwanie pozwoleń i budowa zwykle zajmują lata, a nadchodząca zima zajmie zaledwie kilka miesięcy.

Pierwszym punktem działania w planie spółki jest szybka rozbudowa aktywów odnawialnych.

Jest to plan, który dobrze wpisuje się w cele Niemiec na rok 2019, zakładające redukcję emisji gazów cieplarnianych o 65% do 2030 r. i 88% do 2040 r. Niektórzy urzędnicy rządowi mówią także o nowym celu, jakim jest próba pokryć 100% swojego zapotrzebowania na energię energią odnawialną przez 2035.

I choć cele te mogą wydawać się aspiracyjne, Niemcy mają już dobry start.

Obecnie generuje nieco więcej niż 40% energii elektrycznej z energii odnawialnej. Jej zasoby odnawialne stanowią około połowę tego, co wytwarzają Stany Zjednoczone i odpowiadają za 8% światowej produkcji energii odnawialnej. Odnawialne źródła energii odpowiadają również za około 7% transportu i 16% zapotrzebowania na ogrzewanie i chłodzenie, co stanowi około 20% całkowitego zużycia energii.

Udowodnił, że wie, jak szybko zwiększyć swoją skalę, po czterokrotnym zwiększeniu produkcji energii odnawialnej w ciągu ostatnich dziesięciu lat.

Dotyczy to zwłaszcza niemieckich aktywów wiatrowych na lądzie i morzu. Na początku ostatniej dekady Niemcy miały jeden z europejskich krajów najwyższe roczne stopy wzrostu energii ze źródeł odnawialnych ze względu na szybką budowę projektów wiatrowych, sięgającą 10% rocznie. Wzrost ten jednak znacznie spowolnił w ciągu ostatnich pięciu lat, ponieważ społeczności lokalne opierały się dodatkowym projektom więcej lokalnych ograniczeń dotyczących turbin wiatrowych.

Jednocześnie masowa ekspansja odnawialnych źródeł energii w dalszym ciągu wiązałaby się z koniecznością zastąpienia przez Niemcy jednoczesnej redukcji trzech obecnych źródeł energii podstawowej: gazu ziemnego, węgla i energii jądrowej. Tradycyjnie zasilanie podstawowe było wykorzystywane do zapewnienia niezawodności sieci, pomagając zapewnić, że światła pozostaną włączone, a sieć pozostanie stabilna, nawet jeśli zmienna energia wiatrowa i słoneczna nie będą działać. Niemcy 25% redukcja energii wiatrowej pierwsza połowa 2021 r. jest dobrym przykładem niedoborów, które można zasadnie oczekiwać, że pokryje moc obciążenia podstawowego.

Istnieją inne sposoby potencjalnego zastąpienia mocy obciążenia podstawowego – niektórzy tak twierdzą zapewnia elastyczność energetyczna tę samą stabilność dzięki kreatywnemu wykorzystaniu technologii inteligentnych sieci, elektrowni szczytowych, akumulatorów, zarządzania popytem i wymian regionalnych. Jednak te nowe podejścia nadal będą musiały zostać zaprojektowane i przetestowane, a w przypadku baterii opierać się na wciąż rozwijającej się technologii.

Istnieje tendencja do bagatelizowania wyzwania, jakim jest rozwiązanie problemu obciążenia podstawowego w przypadku odnawialnych źródeł energii: widać to w 10-punktowym planie opublikowanym niedawno przez Europejską Międzynarodową Agencję Energetyczną. Plan ten miał na celu zmniejszenie zależności Europy od rosyjskiego gazu ziemnego o ponad jedną trzecią w ciągu roku. Plan zakłada, że ​​zasoby odnawialne wystarczą, aby wypełnić lukę w mocy pozostawioną przez brakujący rosyjski gaz. Nie wyjaśnia jednak, w jaki sposób nastąpi potrzebne dodatkowe gromadzenie energii ze źródeł odnawialnych i w jaki sposób zostanie osiągnięta niezawodność systemu.

Jedno jest pewne, Niemcy mówią, że nie będą nuklearne.

Nadal działają trzy elektrownie jądrowe, ale urzędnicy już to powiedzieli nie planuje się przedłużania żywotności tych roślin w celu uzupełnienia utraconego rosyjskiego gazu.

Niemcy również mają nadzieję, że nie cofną się w krokach podjętych w celu ograniczenia zużycia węgla, ale pod koniec marca stwierdziły, że nie rozważenie przedłużenia terminów wycofywania. Przed wojną tak było ustanowiono zarówno przepisy, jak i szczegółowe terminy zamknięcia dla swoich kopalń i zakładów, z rekompensatą dla osób poszkodowanych w branży.

Drugim znaczącym wyzwaniem jest czas i inwestycje, jakie będą potrzebne, aby niemiecka sieć była w stanie obsłużyć wzrost zapotrzebowania na energię odnawialną. Kiedy na przykład w zachodnim Teksasie zbudowano dużą koncentrację elektrowni wiatrowych, zbudowanie linii wysokiego napięcia niezbędnych do przesyłania energii na duże odległości do ośrodków zapotrzebowania kosztowało dodatkowe 8 miliardów dolarów i kilka lat.

Do listy dylematów energetycznych Niemiec dodano wpływ ich gospodarki.

W tym sensie wyzwanie dla Niemiec jest dwojakie. Po pierwsze, jego gospodarka jest w dużym stopniu uzależniona od przemysłu i produkcji. Produkcja jest Najważniejsza branża przemysłu w Niemczech i stanowi 79 procent całkowitej produkcji. Niemcy sektor przemysłowy odpowiada za 40% zapotrzebowania na energię elektryczną. Większość gazu ziemnego stanowi paliwo dla sektora przemysłowego. Będzie to stanowić wyzwanie do zastąpienia wielu procesów przemysłowych wymagają ogromnych ilości energii za ich procesy transformacyjne.

Połączenia znaczenie niemieckiego sektora przemysłowego nie można lekceważyć: napędza niemiecką gospodarkę, która napędza gospodarkę europejską. A ograniczenia mocy, która to napędza, miałyby wpływ globalny.

Drugim wyzwaniem są i tak już wysokie ceny energii w Niemczech. W styczniu 2022 r. niemieccy producenci płacili za energię o 25% więcej niż rok wcześniej, co stanowi wskazówkę, że sektor już płaci koszty wojny.

Następuje rok, który już ustanowił nowy precedens w zakresie wysokich cen energii.

Przejście na energię w 100% odnawialną prawdopodobnie sprawi, że wszystko będzie znacznie droższe.

Niemcy już wydali ponad 150 miliardów dolarów na swoje ambicje związane ze zmianami klimatycznymi, głównie na zwiększenie skali energii odnawialnej.

Pełnoprawny przejście na zieloną energię Szacuje się, że w nadchodzących latach będzie to kosztować ponad 5 bilionów dolarów. Znaczna część tych kosztów pochodzi z linii wysokiego napięcia potrzebnych do produkcji energii odnawialnej. Budowa tych linii jest szczególnie ważna dla Niemiec, ponieważ ich główne źródło odnawialne, jakim jest wiatr, pochodzi z północnych Niemiec, podczas gdy jego zapotrzebowanie koncentruje się w miastach miejskich na południu.

A potem będzie misja sprzedania społeczeństwu, że poświęcenie jest warte swojej ceny.

Niemcy sfinansowały część kosztów związanych z ekspansją odnawialnych źródeł energii poprzez: dopłatę płaconą przez konsumentów z ich rachunkami za energię. Nie cieszyło się to popularnością, przez co Niemcy musieli płacić jedne z wysokich rachunków za prąd w Europie. Rząd twierdzi, że zniesie tę dopłatę.

Jest to pomoc, ale nadal pozostawia Niemcy z częścią najwyższe ceny energii elektrycznej na świecie, co wpłynęło na decyzję Międzynarodowego Funduszu Walutowego o obniżeniu w ubiegłym roku prognoz wzrostu gospodarczego kraju.

Niemiecki Bundesbank stało się jeszcze bardziej ponure, biorąc pod uwagę koszty wojny i wynikające z niej wąskie gardła w łańcuchu dostaw. Sprzedanie kosztu szybkiego zwiększenia skali odnawialnych źródeł energii w obliczu możliwej recesji będzie jeszcze trudniejsze.

Podsumowując, zrozumiałe jest, jak Niemcy znalazły się w łóżku z Putinem i jego tanimi zasobami gazu, mimo że jego autokratyczne tendencje stawały się coraz trudniejsze do ignorowania.

Wydostanie się z łóżka i wyciągnięcie nóg za drzwi będzie wymagało znacznie, znacznie więcej niż tylko szybkiego zgromadzenia aktywów. Będzie to wymagało czasu, zasobów i, co całkiem prawdopodobne, umiejętności mądrego wyboru pomiędzy najmniej gorszą z opcji.

Emily Pickell jest doświadczonym reporterem energetycznym z ponad 12-letnim doświadczeniem obejmującym wszystko, od pól naftowych, przez przemysłową politykę wodną, ​​po najnowsze meksykańskie przepisy dotyczące zmian klimatu. Emily relacjonowała problemy energetyczne z całych Stanów Zjednoczonych, Meksyku i Wielkiej Brytanii. Zanim zajęła się dziennikarstwem, Emily pracowała jako analityk polityczny w Urzędzie Odpowiedzialności Rządu Stanów Zjednoczonych oraz jako audytor w międzynarodowej organizacji pomocowej CARE.

UH Energy to centrum edukacji energetycznej, badań i inkubacji technologii na University of Houston, pracujące nad kształtowaniem przyszłości energetycznej i wypracowywaniem nowych podejść biznesowych w branży energetycznej.