我国掌握大电网电磁暂态仿真核心技术,电网仿真价值日益凸显
俄罗斯和乌克兰冲突发生后,能源价格自2月24日上午开始飙升,国际基准布伦特原油自2014年以来首次超过每桶100美元,天然气价格上涨了6.5%。
2月22日,德国停止了新建成的北溪天然气管道二线验收工作——这条管道本可以给供应短缺的欧洲天然气市场带来每年500亿立方米的天然气。
2月23日,《华盛顿邮报》援引不愿透露姓名的消息人士的话报道称,欧盟正在制定能源独立于俄罗斯的计划。该计划预计将于近日由欧盟委员会宣布。
欧盟尤其依赖俄罗斯能源,而这种能源正变得越来越不可持续。那么该地区是如何变得如此依赖俄罗斯的能源供应呢?
北海天然气枯竭
麻省理工学院能源研究科学家、欧洲电网资深专家蒂姆·希特卡特表示,在1960年代和1970年代,欧洲供应的天然气量与其使用量大致相同。
为应对石油短缺的严峻问题,以英国为首的欧洲各国不得不将目光转向未曾大规模开发的北海。直到1969年12月,菲利普斯石油公司探明埃科菲斯克油田可采储量石油2—3亿吨,天然气1072亿立方米。从1971年到1975年,北海油田进入了油气勘探的丰收期。在英国海域,先后发现了布伦特油田和奥克、奥瑞尔、派帕、科莫兰特和尼尼安等油田;在挪威海域,发现斯塔特福约德油田和埃斯彭等油气田;丹麦、荷兰等国海域也发现多处油气田。
由此,集优越地理位置、高标准原油品质于一体的北海油田正式诞生,逐渐发展成为了世界著名的巨型油气产区,并深刻影响着国际的石油交易市场。
过去十年内,在英国、挪威、荷兰和丹麦北海四国不间断的开采下,北海油田的产量越来越低,加之后来由于地震,荷兰宣布将完全关闭其格罗宁根气田,导致欧洲的天然气产量下降。
同期,欧盟一直在减少对煤炭的依赖,以实现其到2050年实现碳中和和到2030年将排放量减少至少55%的气候目标。目前,欧盟约20%的电力来自煤炭生产。
据欧盟能源总局称,自2012年以来,欧盟的煤炭发电量减少了约三分之一。
此外,德国在2011年通过其《原子能法》即刻拒绝了对核能的投资,这是为应对2011年福岛核灾难而做出的决定。现在欧洲只有13%的能源来自核能。
根据欧盟能源总局的数据,欧盟约25%的能源消耗来自天然气。石油约占32%,可再生能源和生物燃料占18%,固体化石燃料占11%。
对天然气的依赖意味着对俄罗斯的依赖。根据欧盟能源总局的数据,2021年,欧盟是世界上最大的天然气进口地区,其中最大份额的天然气来自俄罗斯(41%)、挪威(24%)和阿尔及利亚(11%)。
“就外国供应商而言,美国没有向欧洲足额提供液化天然气,俄罗斯是欧洲最重要和最可靠的天然气供应商。”蒂姆·希特卡特如是认为。
柏林理工大学能源技术研究所能源系统系前主任格奥尔格·厄德曼分析道:“俄罗斯的天然气除了价格便宜,而且储量也是最大的。”
“对于德国东部地区来说,俄罗斯天然气和石油是唯一负担得起的能源进口地,”奥尔格·厄德曼认为,“直到今天,俄罗斯履行了所有长期合同……因此,天然气行业认为俄罗斯是一个相当可靠的商业伙伴。”
可再生能源发展缓慢
尽管欧盟高度依赖俄罗斯天然气,但该地区对天然气的总体需求在2010年达到顶峰。
欧盟一直专注于可再生能源的建设。但扩建的速度还不够快,无法消除对外国天然气的依赖。
这部分是因为欧盟的能源基础设施不是为应对可再生能源的间歇性而建立的——在没有阳光、没有风的时候,很难使用可再生能源的储存电能。欧盟针对这个问题目前也正在开发许多解决方案,包括大型公用电池和“绿氢”,但这些解决方案尚未达到规模。
专注于提高欧洲能源分配网络效率的公司Corinex的创始人兼首席执行官彼得·索博特卡(Peter Sobotka)表示,欧盟可再生能源战略在很大程度上依赖于消费者安装的小型太阳能装置。“这种模式需要对电网进行大量投资,以便将多余的能源实时转移到需要的地方,从而为最终用户保持较低的能源成本。”
“在欧洲的一些地区,例如西班牙和荷兰,现在根本没有足够的电网容量来吸收更多的可再生能源。”彼得·索博特卡说。
一些公用事业公司意识到了这个问题。德国公用事业公司E.ON已开始在未来五年内投资220亿欧元,通过数字化升级能源调度系统。“这些计划可能来得有点晚。”索博特卡说。
此外,许可审批过程比较慢,尤其是公众反对和环保等问题叠加会导致项目推进困难。
在某些情况下,欧盟的可再生能源建设还需要各国合作,这也可能导致经济放缓。
“大部分可再生电力应该通过来自北海的海上风能,但困难在于这需要多边合作——理想情况下,所有北海接壤的国家应该共同努力。”施特卡特说。
“欧洲有很多替代能源,但短期内不要指望其中任何一种能够替代天然气。”奥尔格·厄德曼最后认为其他供应国目前的供应量在欧洲天然气市场所占的份额太小,无法在俄罗斯天然气供应中断的情况下发挥重大作用。
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