德国的全电动汽车地图会增加排放吗?
德国在电动汽车和可再生能源方面都有雄心勃勃的计划。但它不可能两者兼得。就目前的情况来看,德国善意但矛盾的野心实际上会增加相当于乌拉圭或蒙大拿州现在的排放量。
10月,德国上议院联邦参议院(Bundesrat)呼吁德国支持一项到2030年逐步淘汰汽油汽车.这项决议并不是政府的官方政策,但即便是有关这一禁令的讨论,也向中国庞大的汽车业发出了一个强烈的信号。那么,如果德国真的在2030年实现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,道路运输对我们的排放负有很大的责任,用电动汽车取代普通汽油汽车是减少碳足迹的一个很好的方法。
但事情没那么简单。最基本的问题是,一辆靠肮脏的煤炭或天然气发电的电动汽车实际上比燃烧汽油的汽车产生更多的排放。要想真正减少净排放量,这些汽车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燃烧汽油的汽车产生更多的排放。
毕竟,在德国总理安格拉·默克尔(Angela Merkel)宣布她将出台汽油车禁令之后,有关汽油车禁令的消息才刚刚传出减缓新风力发电场的扩张因为太多断断续续的可再生能源使电网不稳定。与此同时,在福岛核事故发生后,德国承诺在2022年之前退役全部核反应堆。
发表在自然我和同事哈里•霍斯特(Harry Hoster)研究了德国的电力和交通政策是如何相互交织的。它们都为减少温室气体排放的崇高目标服务。然而,当它们结合在一起时,实际上可能会导致排放增加。
我们调查了德国如何才能遵守其声明并全面实现公路交通电气化,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,化石燃料不可能一下子从能源和交通中消失,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机汽车将在一夜之间大幅减少德国的能源需求。这是因为电动车的效率要高得多。当汽油燃烧时30%或以下所释放的能量中,有一部分实际上是用来推动汽车前进的,其余的则变成了废气的热量、水泵和其他低效的东西。电动汽车在给电池充电时确实会损耗一些能量,但总的来说,至少有75%的能量用于实际的运动。
每年,德国汽车大约消耗572太瓦时(TWh)的液体燃料。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太瓦时。因此,德国总体上将使用更少的能源(因为汽油是一种能源),但它将需要惊人数量的新可再生能源或核能发电。
还有一个问题:德国也计划这么做逐步淘汰核电站但最迟也要到2030年。这就产生了一个需要填补的92TWh的空间。
加上为数百万辆汽车提供动力所需的额外可再生电力,以及取代核电站所需的额外可再生电力,到2030年,我们总共需要321太瓦时的新发电。这相当于几十个大型的新电站。
加上为数百万辆汽车提供动力所需的额外可再生电力,以及取代核电站所需的额外可再生电力,到2030年,我们总共需要321太瓦时的新发电。
即使可再生能源以德国最新计划允许的最大速度扩张,它也只能覆盖大约63太瓦时需要的是什么。水力发电、地热发电和生物质发电不像风能和太阳能那样存在间歇性问题,但美国在这三方面的潜力已经接近了。
因此,这意味着剩余的缺口——高达258太瓦时——将不得不由煤炭或天然气来填补。这相当于目前西班牙或10个爱尔兰的总用电量。
德国可以选择完全用煤炭或天然气发电厂来填补这一缺口。然而,完全依赖煤炭将导致进一步的年排放量2.6亿吨二氧化碳(PDF)而单是天然气就意味着1.31亿吨。
相比之下,德国公路运输目前的排放量大约是1.56亿吨二氧化碳主要来自汽车尾气。因此,除非电力短缺几乎完全由新的天然气发电厂来填补,否则德国可能会改用100%的电动汽车,最终仍将导致排放量净增加。
上面的图表显示了一个更现实的情景,电动汽车所需电力的一半将来自新燃气电厂,另一半将来自新燃煤电厂。我们认为煤炭和天然气的效率将提高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(与乌拉圭或蒙大拿州的年排放量相当)。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。政府不应限制新的太阳能发电厂或风力发电厂,而应推迟核电的逐步淘汰,并将重点放在更好地预测电力需求和储存可再生能源上。
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