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弗拉基米尔-利特维年科: “科学研究的有效性,包括去碳化研究,取决于它与社会的相关性。

Литвиненко
© Форпост Северо-Запад

德国总理奥拉夫-肖尔茨在沙姆沙伊赫举行的联合国气候大会上宣布,到 2025 年,他将把气候保护的年度投资从 53 亿欧元增加到 60 亿欧元。他还向在场的人保证,23 年后,德国将成为世界上第一个按计划实现能源转型,即摆脱化石燃料的国家。

鉴于德国人现在生活在严重的电力短缺中,这有多现实呢?而对氢气生产和使用的研究在实现碳中和方面能发挥什么作用? "Forpost "向弗拉基米尔-利特维年科提出了这些问题,他是燃料和能源综合体领域的主要专家,俄罗 斯发展氢能政府工作组的科学负责人。

- 弗拉基米尔-斯特凡诺维奇,上周欧洲的甲烷价格跌至每千立方米1100美元。这是否意味着,由于美国的液化天然气供应以及太阳能和风能发电的增加,欧盟当局已经能够相对无痛地度过能源危机的急性阶段,并减少对俄罗斯天然气供应的依赖?

弗拉基米尔-利特维年科:欧洲现在正生活在能源贫困中,这很明显。在许多国家,政府层面已经做出决定,关闭建筑物、商店橱窗的背光,关闭乡 村道路的照明,并将室内温度限制在 19-20 度。在德国,从本周开始,大卖场将比平时提前一小时关门以节省能源。

这是欧盟公民正在逐渐适应的新现实。此外,这还远远不是故事的结束。如果冬天被证明太冷,旧世界几乎肯定会出现电力和供暖轮流停电的问题。即使是现在,在跨波罗的海管道遭到恐怖袭击之后,也有可能解决这些问题。通过调试未受影响的北溪 2 号串联管道。这将减少欧洲的天然气短缺,有助于降低天然气价格。

Северный поток
© Официальный сайт компании «Газпром»

然而这并没有发生。这并不是因为欧盟国家据称不想为俄罗斯的预算收入做 出贡献--毕竟,他们为流经乌克兰或通过土耳其溪流的甲烷付费。这一点是不同的。华盛顿和控制美国液化天然气出口的西方精英们的既得利益是继 续从其销售中获取超级利润。如果回到以前每千立方米 200 美元甚至 300 美元的价格水平,对他们来说是致命的。

但是,你如何维持目前的局面呢?这很简单。你需要做的是确保市场上始终有供应不足的情况。这就是为什么上周荷兰 TTF 交易所--欧洲主要枢纽-- 的天然气价格从 1400 美元跌至 1100 美元后,液化天然气油轮突然停止抵 达欧盟港口。你不会相信,但在这几分钟里,有 30 多艘载有来自美国的价 值约 20 亿美元的货物的船只停泊在北海或比利牛斯山脉附近。

他们在等待价格再次上涨,以便从欧洲伙伴那里获得更多的钱。这是个很好的策略,不是吗?顺便说一句,它正在完美地发挥作用:在我们说话的时候,甲烷价格正在上升,所以毫无疑问,其中一些船只很快就会卸货并停靠在再气化码头。

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很明显,欧盟公民不希望出现这种情况。他们不希望生活在两位数的通货膨胀和能源短缺中。在大多数国家,从民意调查中可以看出,公民强烈反对向乌克兰提供致命武器。而且他们认为,恢复与俄罗斯在能源领域的合作是必要的。但不幸的是,他们的声音被淹没在信息流中,在当局做出某些决定时,他们的立场没有被考虑进去。

西方媒体和社交媒体中的虚假信息流,其背后完全失去了对世界的客观描述,也是新现实的一部分。欧洲国家政府的合法性危机也是如此,它们的行为符合西方机构的利益,但却违背了其人民的意愿。

- 今年欧盟的天然气发电量急剧下降。例如,在德国,它在总消费中的份额现在刚刚超过10%。这是否可以证明能源转型正在加速?

弗拉基米尔-利特维年科:这只能说明煤炭在欧盟能源结构中已经取代了天然气的位置。例如,在德国,几乎三分之一的电力是由燃煤电厂产生的。 根据德国联邦统计局的数据,他们的发电量与去年相比增加了约 17%。根据国际能源署的数据,欧盟作为一个整体,其消费量增加了 7%,整个世界增加了 16%。

ТЭС
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这里没有什么令人惊讶的。亚洲和非洲国家根本无法与欧洲竞争液化天然 气,因为他们无法以目前的"空间"价格购买。因此,大部分货物都运往欧盟,而发展中国家不得不寻找其他方式来满足人口和企业对电力和热能的需求。选择其实很少。建设可再生能源,其特点是能量密度低,材料强度高, 也非常昂贵,所以大多数甲烷的短缺是通过燃烧燃油或煤炭来满足的。

因此,柏林对北溪 2 号的拒绝对全球范围内温室气体排放的增加产生了直接影响。鉴于绿党在德国执政,这就更令人惊讶了,德国的决策似乎应该以自然保护的原则为指导,但却在尽一切可能增加其环境足迹。

- 尽管如此,今年上半年德国的可再生能源发电量达到48%10月中旬,这一比例上升到60%。所以能源转型是一个现实?

弗拉基米尔-利特维年科:德国确实在绿色技术方面取得了长足的进步。没有人反驳这一点。此外,替代能源的进化发展是一项最重要的任务,为了地球的未来,人类必须完成这项任务。而很多国家,包括俄罗斯,都在尽其经济能力朝这个方向努力。

ветрогенератор
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但是,让我们问自己一个问题:德国人在当地取得的这一成功与应对全球气候变化的斗争有什么关系?答案很明显:没有。即使是德国的排放量也没有减少,相反,它们正在增加。这是因为当地的热电联产厂正在燃烧两倍的煤炭。很明显,没有什么值得骄傲的。毕竟,煤至少有四分之三是碳。如果有人忘记了,甲烷的化学式是CH4,即每个碳原子有四个氢原子。这一资源接近完美。一方面,与其他化石燃料相比,它对自然的影响最小, 另一方面,它可以满足峰值需求。这就是为什么它应该与可再生能源混合使用。

如果有人认为,在可预见的未来,风力涡轮机或太阳能电池板可以成为能源行业本身的基础,那他们就大错特错了。是的,在 10 月中旬,德国的可再生能源发电份额,包括水力、核能和生物质能,确实达到了 60%,因为风速一直很高。但谁又能保证明天、后天和后周仍然如此呢?没有人。因此,除非你的能源组合中有化石燃料的缓冲,最好是甲烷,否则在电网的高峰时段你将没有光。等待风力涡轮机叶片开始加速旋转。发电的不稳定性是替代能源最显著的缺点之一。

顺便说一句,德国RWE 公司的专家现在正在拆除Garzweiler 煤矿旁边的一个风力发电场。为了提高产量,这是必要的。这种情况表明,在可预见的未 来,德国将无法大幅减少煤炭消费。

Гарцвайлер
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- 说可再生能源的缺点之一是不稳定。还有什么阻碍了他们的发展?

弗拉基米尔-利特维年科:我还谈到了它们的高材料强度和低能量密度,这意味着它们产生的每一千瓦时都比火力发电站的情况要贵得多。但是,这当然不是主要问题。可再生能源的主要缺点是,今天还没有可用的技术可以在工业规模上储存它们产生的能量。

诚然,五年前埃隆-马斯克在南澳大利亚建造了一个超级容量的电池系统,使该地区的居民几乎不消耗化石燃料,也不依赖变化无常的天气。换句话说, 在"好日子"里,当阳光明媚、风势强劲时,多余的电力进入这个储存设施, 而在"坏"日子里,这些电力被送到了配电网络。但后来没有人进行类似的项目,因为这非常昂贵。无论是在施工阶段还是在运营阶段。

我们都非常清楚,储存绿色电力的另一个选择是用它来制造氢气。正如一些科学家和政治家所设想的那样,它可以被用作天然气的替代品,以取代碳氢化合物,并在电网的峰值负荷期间实现脱碳。问题是,这个想法更像是一种营销策略,而不是一种现实的前景。

例如,在电磁感应中使用高温H2 燃烧,无论是在热电联产循环中还是在燃气轮机循环中,在目前的科学发展阶段根本不可能。现代热电联产厂不适合使用这种资源,因此甲烷不能无痛地被氢气取代。它是宇宙中最轻的元素, 能够穿透几乎所有钢铁的晶格。也就是说,在其高温燃烧的过程中,将大大超过现有发电系统的技术可能性极限。而他们的运作,以及现有员工的安 全,都将受到影响。

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氢气技术的另一个巨大的缺点是,在电解和电力的反向转换过程中,它将损失 65-75%,也就是说,自然界中最轻的气体并不是能量的来源,它只是一种极其昂贵和低效的储存方式。如果我们谈论在与甲烷的混合物中燃烧它,理论上是可行的。但在这种情况下,氢气的安全比例不应超过 15-20%。考虑到由于能量密度低,从一个单位的天然气生产相同数量的热量,需要大约三个单位的H2,20%的混合物将只减少 7%的排放量。这个数字非常小,很难证明燃料成本的大幅增加是合理的。

用所谓的氢气燃料电池产生电能,即通过电化学方式,确实是可能的。从本质上讲,这些电池不是从电源充电,而是通过将水分裂成O2 和H2 来充电。世界各地有足够多的氢气巴士甚至火车的原型,这不是什么新鲜事。1941 年,第一辆使用这种燃料的汽车在列宁格勒周围行驶,80 年代,一架飞机从莫斯科飞往德国,燃料是自然界中最简单的气体。另一件事是,这种汽车太贵了--它们的价格是全电动、电池供电的同类汽车的 2-3 倍。

- 那么,氢气就没有未来了?但是,为什么西方国家对这一领域的研究如此重视,而且,确实有很大的希望?

弗拉基米尔-利特维年科:我们认为,氢气确实不能成为一种全球能源资 源,但它可以在市场上占据一个局部的利基。例如,它可以被用作非电气化路段的火车燃料。另一点是,压缩气体或液化天然气机车在安全和项目成本方面都更容易建造。如果同时沿轨道种植树木,将保证碳中和。

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顺便说一句,我们的西方同事在评估这个或那个公司,甚至这个或那个国家的碳足迹时,出于某种原因总是忘记了自然的二氧化碳汇。而事实上, 砍伐森林,然后由风力涡轮机或生产电动汽车的工厂取代,与去碳化没有直接关系。

至于氢气技术研究在欧盟的普及,这可以很简单地解释。如果没有涉及替代能源生产的工业规模的能源储存的科学和技术突破,就不可能加强最近谈论最多的能源转型。欧盟政府为此拨出了巨额资金,当然也有许多研究团队在竞争。这就是这个话题在西方如此受欢迎的主要原因。

然而,俄罗斯也在从事与提高 H2 的生产、储存、运输和使用的效率和安全有关的概况研究。这是一项旨在提高我国技术主权的真正活动。但有必要 了解,获得新的科学知识,随后将其引入生产,以及包括氢能技术在内的 具体技术的有效性,当然离不开社会(包括企业)对这些想法的商业化的 兴趣。

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但企业和消费者是否在等待氢气的到来?不,他们在等待一种更便宜、更清洁、技术上可以承受的能源。我们认为,当涉及到工程行业时,主要是甲烷,以及在那些能源过剩的地区,电动运输。在人类科学和技术发展的现阶段,这是一个最佳组合。当然,国家和运输公司都对这一领域的发展和包括加油站在内的专业基础设施建设有一定的兴趣。

然而,由于明显缺乏这种兴趣,而且对于大多数具有引入生产前景的项目来说,再加上国家监管不力和缺乏研究活动的最佳组织形式,往往会降低科学家的积极性。这在今天的现实中是不可接受的,因为我们需要比以往做得更多,将国内的资源型经济转变为知识经济。这首先需要在国内建立具有所有环节的成熟技术链,包括与深加工有关的环节。

为了让这种情况在现实中发生,科学组织的管理层必须创造一个激励科学 家的有利环境。而政府应及时对国家科研监管体系中的 "客户"定义进行结构性调整。我们必须优先考虑研究人员所面临的任务,激励他们为取得成 果而努力,并为科学、教育和商业界之间的一体化发展创造条件。只有这 样,我们才能引进突破性技术,确保俄罗斯社会经济的逐步发展。

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