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在净零排放竞赛中 电气化是明智之举吗?

一辆电动汽车正在新加坡组装
一辆电动汽车正在新加坡组装

温州在线气候新闻,索尔福德大学一座专门建造的实验室里矗立着一栋红砖排屋。乍一看,它和英国北部城市曼彻斯特街道两旁成千上万的房屋一模一样。

但这是位于焦耳露台的能源屋1,它是由研究英国全电动、净零未来梦想在现实中会是什么样子的科学家设计的。

该房屋及其后继者EnergyHouse2已用于测试一系列技术-从智能电表到热涂料-并结合详细的模型来了解它们在现实世界中的影响。

随着各国竞相摆脱对化石燃料的依赖,并在本世纪中叶将碳排放量减少到零,家庭和交通运输转向电力似乎是一个相对容易的胜利。

例如,老旧的燃气锅炉可以用热泵代替,为散热器和水箱加热。数百万辆汽油和柴油驱动的汽车可以换成电动汽车(EV)。

然而,这种转变对绿色能源转型的贡献程度将取决于每个国家采用的可再生能源和其他清洁能源的水平。

“电气时代”
国际能源署(IEA)的年度报告显示,2024年全球太阳能电池板和风力涡轮机的发电量将以创纪录的速度增长。这得益于可再生能源新增装机量的快速增长,而核电发电量则受到法国和日本新核电项目和反应堆重启的推动。

但化石气体和煤炭发电量持续增长,总体而言,化石燃料去年仍占全球电力结构的60%。

国际能源署表示,为应对极端高温,空调等制冷技术的使用量激增,是电力需求增长的一个关键因素,尤其是在中国和印度,这两个国家是煤电的重度用户。

报告补充说,工业用电量的增长、电动汽车的推出以及数据中心的扩张也推动了电力需求。

国际能源署表示,天然气和煤炭使用量的增加导致2024年全球能源部门的二氧化碳排放量增加0.8%,但不同地区的趋势差异很大。

国际能源署署长法提赫·比罗尔指出,“尽管石油和天然气仍将是重要的能源载体,但我们已经听到了电力时代即将到来的脚步声”。

政府需要整体视野
英国能源智库Ember的政策与战略主管理查德·布莱克(RichardBlack)表示,尽管人们期望经济运作方式发生根本性转变,但电气化本身作为目标却常常被政府的气候计划所忽视。

他说:“电气化这个概念实际上只有能源分析师才会谈论。”

“政府不会从这些角度考虑问题。他们考虑的是电动汽车、供暖或绿色钢铁。他们不一定有一个整体的愿景,不明白为什么把所有这些领域放在一起考虑是有意义的,以及如何同时规划电力系统的扩张,”他补充道。

四月份西班牙和葡萄牙发生的大规模停电事件,提醒人们日益增长的电力依赖所带来的挑战,交通网络和商业活动受到严重干扰。虽然原因仍在调查中,但人们呼吁对国家电网基础设施和储能系统进行投资,以确保电力容量的增长得到妥善管理——这一挑战并不仅限于伊比利亚半岛。

与此同时,根据国际能源署的数据,在全球南方,约有7.5亿人仍然无法获得电力,其中大部分位于撒哈拉以南非洲地区。这阻碍了非洲大陆,尤其是偏远农村地区推广电动汽车的雄心勃勃的计划。

电动汽车迎头赶上
布莱克表示,尽管存在这些问题,但全球电气化已经取得了巨大进步。他指出,研究人员将中国称为世界上第一个主要的“电气化国家”,其电气化水平每十年提高10个百分点。

至关重要的是,引领电气化进程的新型清洁产业将使政府能够实现其气候目标,同时为公众带来经济增长和绿色就业的希望。

过去十年电动汽车的繁荣就是一个很好的例子。

电动汽车并非新鲜事物。20世纪初,电动汽车在美国城市广泛使用,巅峰时期曾有多达3万辆电动汽车投入使用。随后,随着价格更低、续航里程更长的汽油车逐渐占据主导地位,电动汽车的使用率经历了短暂而急剧的下滑。

2010年,电动汽车占全球汽车销量的不到1%。

但根据数据公司RhoMotion的数据,到2024年底,全球电动汽车销量已达到1700万辆,比上一年增长了25%。另有数据显示,当年全球汽车总销量达到7500万辆。

政府通过补贴等强有力的激励措施支持电动汽车的转变——在挪威等地,这些政策帮助新电动汽车的销量达到去年所有汽车销量的89%。

除了免税之外,挪威的电动汽车司机过去还享受过一些福利,例如使用公交车道、免费市政停车以及收费公路零收费。

明确的排放目标和罚款威胁在推动欧洲制造商转向电动汽车方面发挥了一定作用。欧盟新车的二氧化碳排放目标将于2025年生效,尽管最近有所降低,但最终目标仍然是到2035年实现零排放。

“欧盟的绿色政策开始产生效果,”气候倡导组织“交通与环境”的执行董事威廉·托茨告诉气候之家。“得益于电动汽车的普及,我们开始看到交通排放的结构性下降。”

“现在不是取消绿色措施的时候。为了非洲大陆的繁荣与安全,现在是加倍努力的时候了。”他补充道。

热泵竞赛
在索尔福德大学的实验室里,研究人员通过重现英国各种天气条件(从暴雨到零下13摄氏度(8.6华氏度)到30摄氏度(86华氏度)的温度)对能源屋进行了测试。

通过天气模拟,研究人员可以测试电池存储、热泵和“V2G”(车辆到电网)等技术的有效性,在“V2G”中,存储在电动汽车中的电力可以在需要时将电力送回国家电网。

他们最近的一项研究发现,即使在严酷的冬季条件下,热泵也能满足英国普通家庭的热水需求。

许多国家都寄希望于利用热泵从空气、地面或水中吸收热量,为住宅和其他建筑供暖,以此来减少排放。例如,瑞典和芬兰超过40%的建筑都安装了热泵,北美拥有最多的住宅。

英国落后于欧洲邻国,其目标是到2028年每年安装60万台热泵,相当于目前每年安装数量的10倍。

法国每年的电动汽车安装量已超过60万辆,波兰、意大利和德国也达到了类似的水平。能源专家表示,与电动汽车一样,正确的政府政策对于确保电动汽车的普及至关重要。

英国能源研究中心(UKERC)主任罗布·格罗斯教授表示:“英国的主要问题是热泵成本相对较高,以及电气价格比过高。”他呼吁出台政策降低电价,改变能源关税结构,并减少对通常决定价格的天然气的依赖。

高昂的安装成本也是一个障碍。业内估计,平均成本在3,000美元到6,000美元之间,但在某些市场,这个成本可能要高得多,与天然气锅炉相比更是高得离谱。

关税和紧张局势
清洁能源倡导者面临的另一个潜在障碍是唐纳德·特朗普总统领导下的美国气候政策的急剧转变及其进口关税,这引发了与中国的贸易战,并有可能将其他国家也卷入其中。

这种中断——特别是如果它导致清洁能源设备价格上涨(该市场由中国主导)——可能会让政策制定者三思而后行,考虑经济电气化的必要性。

在最近于伦敦举行的全球能源峰会上,特朗普政府官员批评了可再生能源,认为它们导致停电并增加对中国的依赖。

但布莱克表示,国际贸易紧张局势加剧意味着各国政府“应该理性地思考能源安全问题”。

“对大多数国家来说,实现能源完全安全的唯一途径是通过可再生能源,”他说。“真正推进能源转型没有任何障碍。”

(责任编辑:yujeu)