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德国的全电动汽车计划会增加排放量吗?

德国在电动汽车和可再生能源方面都有雄心勃勃的计划。但它不能同时满足这两个需求。就目前的情况来看,德国善意而又矛盾的雄心实际上会增加排放量,其排放量相当于目前整个乌拉圭或蒙大拿州的排放量。

去年10月,德国最高立法机构联邦参议院(Bundesrat)呼吁德国支持a到2030年逐步淘汰汽油汽车。这项决议并不是政府的官方政策,但即使是这样的禁令也向中国庞大的汽车产业发出了强烈的信号。那么,如果德国真的在2030年实现了100%的电力供应呢?

对环保主义者来说,这样的改变听起来很完美。毕竟,我们的很大一部分排放是由公路运输造成的,用电动汽车取代普通的汽油汽车是减少碳足迹的一个好办法。

但事情并没有那么简单。最根本的问题是,使用肮脏的煤炭或天然气发电的电动汽车实际上比使用汽油的汽车排放更多的废气。要想真正减少净排放,为这些汽车提供动力的电力必须是可再生的。除非情况有所改变,否则德国不太可能及时拥有足够的绿色能源。

使用肮脏的煤炭或天然气发电的电动汽车实际上比使用汽油的汽车排放更多的废气。

毕竟,在德国总理安格拉•默克尔(Angela Merkel)宣布可能实施汽油车禁令后不久,就传来了可能实施这一禁令的消息减缓新风电场的扩张因为太多断断续续的可再生能源让电网变得不稳定。与此同时,在福岛核事故之后,德国承诺在2022年之前让其全部核反应堆退役。

在发表于自然我和同事哈里·霍斯特(Harry Hoster)研究了德国的电力和交通政策是如何交织在一起的。它们都服务于减少温室气体排放的崇高目标。然而,当它们结合在一起时,实际上可能会导致排放量增加。

我们调查了德国需要采取什么措施来保证其道路交通的全面电气化——以及这对排放意味着什么。好用的买球外围app网站我们的研究表明,你不可能一下子就把化石燃料从能源和交通中清除出去,德国可能很快就会发现这一点。

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更少的能源,更多的电力

毫无疑问,用电动汽车取代内燃汽车将在一夜之间大幅减少德国的能源需求。这是因为电动汽车的效率更高。汽油燃烧时,只要30%或以下所释放的能量实际上是用来推动汽车前进的——其余的进入排热,水泵和其他效率低下的地方。电动汽车在充电过程中确实会损失一些能量,但总的来说,至少有75%的能量用于实际行驶。

每年,德国汽车消耗的液体燃料约为572太瓦时(TWh)。基于上述效率节约,一个完全电气化的道路运输部门将使用229 TWh左右。因此,德国总体上将减少能源消耗(因为汽油是一种能源),但它将需要数量惊人的新可再生能源或核能。

还有一个问题:德国也计划这么做逐步淘汰其核电站,最迟在2030年。这就产生了一个92TWh的需要填充的空间。

加上为数百万辆汽车提供动力所需要的额外可再生电力,以及取代核电站所需要的电力,到2030年,我们总共需要321太瓦时的新一代电力。这相当于几十座新的大型发电站。

加上为数百万辆汽车提供动力所需要的额外可再生电力,以及取代核电站所需要的电力,到2030年,我们总共需要321太瓦时的新一代电力。

即使可再生能源以德国最新计划允许的最大速度扩张,它仍然只能满足需求大约63太瓦时需要的是什么。水力发电、地热发电和生物质能发电不像风能和太阳能发电那样存在间歇性问题,但中国在这三方面的潜力已经接近。

因此,这意味着剩下的258太瓦时的缺口将不得不由煤炭或天然气填补。这是西班牙目前的总用电量,相当于10个爱尔兰。

德国可以选择完全用煤炭或天然气工厂来填补这一缺口。然而,完全依赖煤炭将导致更多的年排放量2.6亿吨二氧化碳(PDF)而仅天然气就意味着1.31亿吨。

相比之下,德国目前的公路运输量则在各地1.56亿吨二氧化碳的主要来源是汽车尾气。因此,除非电力短缺几乎完全由新的天然气发电厂来填补,否则德国可以完全改用电动汽车,而最终的结果仍将是排放量的净增加。

上面的图表显示了一种更现实的情况,即电动汽车所需的一半电力将来自新的燃气电厂,另一半来自新的燃煤电厂。我们假设煤炭和天然气的效率都会提高25%。在这种相对可能的情况下,道路运输部门的排放量实际上增加了20%,即3200万吨二氧化碳(相当于乌拉圭或蒙大拿州的年排放量)。好用的买球外围app网站

如果德国真的想大幅减少汽车尾气排放,它的能源和交通政策必须同步实施。它不应该限制新的太阳能发电厂或风力发电场,而应该推迟核能的逐步淘汰,专注于更好地预测电力需求和储存可再生能源。

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