我們的電網如何阻礙氣候革命

(SeaPRwire) –   能源市場最大且最骯髒的秘密是,其中大部分都在產生、傳輸、分配和使用過程中損失。解決這個問題將會帶來革命性的變化,減少資源競爭帶來的衝突,以及對氣候變化的影響。

能源是全球最值錢的產業之一,每年的總值數以萬億美元計。它是討論氣候變化的核心議題,因為它與人為溫室氣體排放有約80%的關聯。隨著各國對能源的競爭,能源也成為地緣政治衝突的燃料。如今,資源競爭正潛伏在俄羅斯入侵烏克蘭和以色列與哈馬斯衝突之下。

戰爭前,烏克蘭是俄羅斯供應歐洲40%天然氣的通道。戰爭爆發後,供應停止。俄羅斯在繞過烏克蘭直接供應歐洲的北溪2天然氣管道計畫被擱置48小時後,便入侵烏克蘭。俄羅斯此後佔領烏克蘭約20%的領土,其中天然資源如天然氣、煤炭、鐵礦石和鋰最豐富。

當俄羅斯天然氣供應被切斷後,歐洲轉向其他市場如美國和中東,包括以色列。以色列天然氣儲量的競爭未直接引發衝突,但正潛伏其下。2022年,在俄羅斯入侵烏克蘭後,以色列與埃及和歐盟簽署諒解備忘錄,計畫從距加沙最近的塔瑪天然氣田出口天然氣到歐洲,以滿足其多元化俄羅斯能源供應的需求。雖然通往歐洲的東地中海管道計畫在與土耳其的談判中未能實現,美國也撤回支持,但出口到埃及後液化運送到歐洲仍可滿足其需求。這對以色列而言意味著巨額現金收入。然而,哈馬斯、真主黨和伊朗對此持懷疑態度。塔瑪田的出口在10月7日哈馬斯向以色列發動恐怖攻擊後兩天暫停,以處理安全問題,最近才恢復。利維坦天然氣田的生產或仍會受影響。卡里什天然氣田曾在2022年前仍由黎巴嫩爭議的領土,真主黨也曾威脅「採取行動」。

過去天然氣和能源安全的衝突提供了教訓。2014年,俄羅斯吞併克里米亞時,歐盟委員會指出,每節約1個單位天然氣就等於減少2.6個單位從俄羅斯購買。到2022年,它已無法自由選擇。它將政策定義為「優先考慮能源效率」,並同時要求天然氣和電力減量,同時投入數十億市場激勵措施。

目前能源轉型的現實就是如此。化石燃料仍佔約80%的能源經濟。幾乎所有運輸都依賴石油,因此社會必需品如食物也依賴於此。天然氣對工業、供熱和發電至關重要,替代它的低碳和污染少的發電將需要幾十年時間、巨額投資和龐大的資源量。

在過去20年全球投入6萬億美元在清潔能源,另投入3萬億美元在電網建設後,我們仍遠未實現全面電氣化。事實上,只有約20%的能源為電力。若要電氣化成為解決減碳或能源安全的方案,電力本身必須變為綠色,這需要再增加3到4倍的再生能源容量。然後電力才能取代其他80%的能源供應,這需要在更高基數上再增加4到5倍的容量,以及技術上的重大創新。

普遍觀點認為,我們需要更多能源和更好的電網來傳輸電力和再生能源。然而,據國際能源機構(IEA)指出,電網正是能源轉型的「薄弱環節」。目前,相當於2022年新增風能和太陽能容量5倍規模的項目已在等待電網連接。即便解決當前的電網堵塞,IEA預測到2040年仍需新增或翻新80萬公里的電網,相當於現有全球電網的5倍,或足以繞地球約2000圈。

如果未來的能源系統依賴現有的電力網,那麼清潔能源革命將無法實現。升級電網只是一個增量解決方案,但無法解決核心問題-大部分能源在提取、轉換(10%)、發電(50%)和傳輸分配(10%)過程中都會浪費。這些損失的大部分以廢熱形式出現,通常是因為能源產生地離使用地遠,使用的技術(如天然氣和甚至「低碳」核能)產生的熱量與電量相當,但無法或未利用熱量。許多損失可以透過將發電接近使用點分散化,利用熱量,限制或消除傳輸分配損失來以成本效益解決。這將實現供應效率的飛躍性提升。

然而,使用端也浪費了更多能源。建築、工業和運輸使用70%的能源。建築由於照明、空調和控制設備如電機等基礎設施的錯誤,可能浪費使用的1/3能源。透過升級設備可以解決此問題,節省的成本足以彌補投資。工業電氣化程度低於商業或住宅建築,但可以透過回收、儲存和循環熱量實現質的改變。運輸仍以石油為主,儘管電氣化程度有限,但「源頭到輪」的損失可能高達75%。電氣化和低碳運輸燃料日益成為成本效益良好的解決方案。

我們需要效率革命。單單投資更多再生能源或傳輸網路,無法實現綠色能源革命,尤其是當它們嵌入在低效率的體系中。與此同時,我們需要用更少做更多。能源效率是減排、成本降低、生產力提升、韌性和能源安全的最大、最快和最便宜的來源。

如果我們更高效,可能只需要使用的能源的一小部分,實現綠色能源革命的挑戰以及供應安全性的難題或許也不再難以逾越。