Undersøgelse af Tysklands post-russiske vej for energikilder

Emily Pickrell, UH Energy Scholar

Tyskland ønsker at spore sin vej væk fra russisk gas og forsøger at træffe hurtige beslutninger om brændstofkilder, så den nationale sikkerhed kan gøre det.

Det håber også, at det kan udstikke en vej, der vil gøre det i stand til at honorere sine miljøforpligtelser gennem en hurtig udvidelse af vedvarende energi og øget import af naturgas fra venligere kilder.

"Opførelsen af ​​elektricitetsnetværk, LNG-terminaler og vedvarende energi skal ske ved 'Tesla-hastighed'," sagde Tysklands økonomiminister Robert Habeck i en nylig pressekonference.

Det bliver en hård balancegang, der involverer byggeprojekter til milliarder dollars, som normalt tager år at planlægge, tillade og bygge, mens den kommende vinter kun er en håndfuld måneder væk.

Det første handlingspunkt på dens plan er en hurtig udvidelse af dens vedvarende aktiver.

Det er en plan, der passer godt ind i Tysklands 2019-mål om at reducere drivhusgasemissionerne med 65 % i 2030 og 88 % i 2040. Nogle embedsmænd taler også om et nyt mål om at forsøge at dække 100 % af sit strømbehov med vedvarende energi af 2035.

Og selvom disse mål kan lyde aspiratoriske, har Tyskland allerede en fornuftig løbestart.

Det genererer i øjeblikket lidt mere end 40% af sin elektricitet fra vedvarende energi. Dets vedvarende ressourcer er omkring halvdelen af, hvad USA producerer og tegner sig for 8% global vedvarende produktion. Vedvarende energi udgør også omkring 7 % af transporten og 16 % af efterspørgslen efter varme og afkøling, hvilket tegner sig for omkring 20 % af dets samlede strømforbrug.

Det har vist, at det forstår at opskalere hurtigt, efter at have firedoblet sin vedvarende energiproduktion i de sidste ti år.

Det gælder især Tysklands vindaktiver på land og hav. Tidligere i det sidste årti havde Tyskland en af ​​Europas højeste årlige vedvarende vækstrater på grund af dets hurtige opførelse af vindprojekter, der nærmer sig 10% årligt. Denne vækst er dog aftaget markant i de sidste fem år, da lokalsamfundene har modsat sig yderligere projekter med flere lokale restriktioner på vindmøller.

Samtidig vil en massiv udvidelse af vedvarende energi stadig betyde, at Tyskland er nødt til at erstatte en samtidig reduktion af sine tre nuværende kilder til baseload power: naturgas, kul og atomkraft. Baseload power har traditionelt været brugen til at sikre pålidelighed i et net, hvilket hjælper med at sikre, at lyset forbliver tændt, og at nettet forbliver stabilt, selvom den variable vind og sol ikke klarer sig. Tysklands 25% reduktion af vindkraft første halvår af 2021 er et godt eksempel på de mangler, som basislastkraft med rimelighed kunne forventes at dække.

Der er andre måder at potentielt erstatte baseload power - nogle hævder det energifleksibilitet giver denne samme stabilitet, ved en kreativ brug af smart grid-teknologier, gas peak-anlæg, batterier, efterspørgselsstyring og regionale udvekslinger. Alligevel skal disse nye tilgange stadig designes og afprøves, og i tilfælde af batterier skal de stole på teknologi, der stadig er ved at modnes.

Der er en tendens til at underspille udfordringen med at løse grundbelastningsproblemet, når det kommer til vedvarende energi: Det kan ses i en 10-punktsplan, der for nylig blev offentliggjort af Det Europæiske Internationale Energiagentur. Denne plan var designet til at reducere europæisk afhængighed af russisk naturgas med mere end en tredjedel inden for et år. Planen forudsætter, at vedvarende ressourcer vil være tilstrækkeligt til at udfylde det strømgab, som den manglende russiske gas har efterladt. Det forklarer dog ikke, hvordan den nødvendige yderligere opbygning af vedvarende energi vil finde sted, og hvordan pålidelighed i systemet vil blive opnået.

En ting er klar, Tyskland siger, at det ikke vil være atomkraft.

Der kører stadig tre atomkraftværker, men embedsmænd har allerede sagt der er ingen planer om at forlænge levetiden for disse planter for at råde bod på den tabte russiske gas.

Tyskland håber også ikke at gå tilbage på de skridt, det har taget for at reducere sin brug af kul, men sagde i slutningen af ​​marts, at det er overvejer at forlænge sine udfasningsfrister. Før krigen havde den fastlagt både lovgivning og specifikke lukningsfrister for dets miner og anlæg, med kompensation for dem, der er berørt i industrien.

Den anden væsentlige udfordring er den tid og de investeringer, det vil tage for Tysklands net at kunne håndtere stigningen i vedvarende energi. Da der for eksempel blev bygget en høj koncentration af vindaktiver i det vestlige Texas, tog det yderligere 8 milliarder dollars og flere år at bygge de højspændingsledninger, der var nødvendige for at flytte strømmen de lange afstande til efterspørgselscentrene.

Tilføjet til listen over Tysklands energidilemma er, hvordan landets økonomi spiller ind.

I denne forstand er udfordringen for Tyskland dobbelt. For det første er dets økonomi stærkt afhængig af industri og fremstilling. Fremstilling er Tysklands vigtigste industrisektor og står for 79 procent af den samlede produktion. Tysklands industrisektoren står for 40 % af dets elbehov. Størstedelen af ​​dens naturgas leverer brændstof til dens industrisektor. Dette vil give en udfordring at erstatte, som mange af industrielle processer kræver enorme mængder energi for deres transformative processer.

betydningen af ​​Tysklands industrisektor kan ikke undervurderes: det driver den tyske økonomi, som driver den europæiske økonomi. Og begrænsninger på den magt, der driver dette, ville have en global indflydelse.

Den anden udfordring er Tysklands allerede høje strømpriser. I januar 2022 betalte tyske producenter 25 % mere for strøm, end de havde året før, et tip om, hvordan sektoren allerede betaler omkostningerne ved krig.

Og det følger et år, der allerede havde skabt en ny præcedens for høje elpriser.

Et skift til 100 % vedvarende energi vil sandsynligvis gøre det hele så meget dyrere.

Tyskland har allerede brugt mere end 150 milliarder dollars på sine klimaændringsambitioner, primært for at opskalere vedvarende energi.

En fuldgyldig grøn-energi omstilling anslås at koste mere end 5 billioner dollars i de kommende år. En betydelig del af disse omkostninger kommer fra de højspændingsledninger, som vedvarende energi kræver. Det er især vigtigt for Tyskland at bygge disse linjer, da dens vigtigste vedvarende ressource, vind, kommer fra det nordlige Tyskland, mens efterspørgslen er koncentreret i byer i syd.

Og så vil der være missionen med at sælge det til offentligheden, at offeret er prisen værd.

Tyskland havde finansieret nogle af omkostningerne forbundet med sin vedvarende udbygning gennem en tillæg betalt af forbrugerne med deres strømregning. Det har ikke været populært, hvilket efterlader tyskerne med nogle af de høje elregninger i Europa. Regeringen siger nu, at den vil skrotte tillægget.

Det er en hjælp, men efterlader stadig Tyskland med nogle af de højeste elpriser i verden, en faktor i Den Internationale Valutafonds beslutning om at sænke landets økonomiske vækstprognoser sidste år.

Tysklands Bundesbank har været endnu mere dyster, medregnet omkostningerne ved krigen og de deraf følgende flaskehalse i forsyningskæden. At sælge udgiften til en hurtig opskalering af vedvarende energi oven på en mulig recession vil være endnu hårdere.

Sammenlagt er det forståeligt, hvordan Tyskland befandt sig i sengen med Putin og hans billige gasressourcer, selvom hans autokratiske tendenser blev sværere og sværere at ignorere.

At komme ud af sengen og dens fødder ud af døren vil kræve meget, meget mere end blot en hurtig opbygning af aktiver. Det kommer til at tage tid, ressourcer og ret sandsynligt en evne til at vælge klogt mellem de mindst værste af dets muligheder.

Emily Pickrell er en veteran energireporter med mere end 12 års erfaring, der dækker alt fra oliefelter til industriel vandpolitik til det seneste om mexicanske klimalove. Emily har rapporteret om energispørgsmål fra hele USA, Mexico og Storbritannien. Før journalistikken arbejdede Emily som politikanalytiker for US Government Accountability Office og som revisor for den internationale hjælpeorganisation, CARE.

UH Energy er University of Houstons knudepunkt for energiuddannelse, forskning og teknologi inkubation, der arbejder for at forme energi fremtiden og skabe nye forretningsmetoder i energisektoren.