1. 电气化带来的消费增加
尽管能源效率有所提高,但在2050年之前,预计经济增长以及多个行业的电气化,特别是能源运输的电气化,将会增加能源效率的消耗。本文对消费变化的估计是基于斯洛文尼亚能源运输系统运营商(ELES)的预测,该预测既考虑了能源消耗的增加,也考虑了交通电气化的蓬勃发展,以及运输和其他环节带来的能源损耗。预计到2050年,斯洛文尼亚将实现100%的客运电动车、70%的公共汽车、15%的大型货运车辆和拖船电气化。
2. 未来能源战略对现有生产结构的改变
斯洛文尼亚能源行业对环境的影响具有特殊性,主要体现在斯洛文尼亚两个最大的发电装置,即克尔什科(Krško)核电站和肖什坦(Šoštanj)热电站。这两处发电设施满足了斯洛文尼亚超过50%的能源总需求。而现行的能源发展战略从现在到2050年期间预计将以多种方式显著影响这两处发电设施。
一方面,向无碳社会的过渡意味着放弃煤炭的战略,因此最迟在2033年斯洛文尼亚将会关闭热电站产能最高的大部分热电联产设施,而碳排放配额价格的急剧上升意味着热电很可能将无利可图,从而导致提前关闭或大幅减少热电联产。因此,下文将斯洛文尼亚从2030年起逐步淘汰煤炭使用的情况纳入考虑, 并评估这对斯洛文尼亚的环境和安全意味着什么,以及当斯洛文尼亚的第二大发电机组被关闭时,斯洛文尼亚将会面临什么挑战。
另一方面,以克尔什科(Krško)核电站为代表的核能是无碳能源的重要来源,因此,斯洛文尼亚必须承诺将克尔什科(Krško)核电站的运行时间至少延长到2043年,并就建设克尔什科(Krško)核电站的第二台机组作出决定。由于获得第二台核电机组建设的相关许可的时间不可预测,对该工厂何时能投入运营有不同的估计。2018年,斯洛文尼亚部分专家曾预计最迟在2045年开始运行。而斯洛文尼亚最大国有电力公司GEN Energija 则认为投产日期可能在 2030 年和 2035 年之间。在本研究中,作者假设第二台核电机组的建设和商业运营过渡始于2037年,容量为1100兆瓦,年发电量为9.15太瓦时。如果这一目标能如期在2037年前实现,将会对斯洛文尼亚电力系统发展和电力行业的脱碳产生积极影响。
因此,本研究鼓励国家应尽快获得所有环境许可和其他部门评估,最迟应在2027年做出国家核电站2号的投资决定。值得一提的是,由于斯洛文尼亚和克罗地亚共同拥有克尔什科(Krško)核电站机组,因此其单位时间所生产的电力只有一半(348兆瓦)属于斯洛文尼亚。对于第二台机组,本研究假设所有电力将由斯洛文尼亚接收。
此外,根据公开的数据,预计在2023年完成卢布尔雅那发电厂(Energetika Ljubljana)的114兆瓦蒸汽-燃气机组(GGEP),并完成萨瓦河下游和中游水力发电站(HPP)。在2025年,斯洛文尼亚预计开始运行容量为28.5兆瓦的莫克里采(Mokrice)水电站,随后逐步完成萨瓦河中游的其他水电站,到2043年总额定容量为255兆瓦。此外,本研究还预计在2030年两次建造容量为220兆瓦的科兹亚克(Kozjak)抽水蓄能电站,并逐步增加生物质和沼气的热产量。
综上所述,消耗的能源和产生的能源之间的差距随着时间的推移大大增加,在2030-2034年将达到约6.5太瓦时的能源产出。
3. 开发新型能源资源以弥补赤字
未来消费和生产之间的差距增加,表明非常需要对新的发电装置进行投资,这必须有助于向无碳社会过渡,而可再生能源无疑将为弥补能源赤字做出最大贡献。尽管水电是目前发电组合中可再生能源的最大份额,但它将不足以弥补能源赤字,尽管计划在萨瓦河下游和中游新建水电站。本文制定了一个用新资源弥补赤字的方案,现介绍如下。
水电是斯洛文尼亚未来增长潜力最大的资源,但目前它的开发程度仍然很低。同时,它是一种成熟的技术,其经济性在最近几年有了明显的改善,而新的水电装置的安装才有望成为未来15年的主要突破口。因此,最大化太阳能潜力,将是实现斯洛文尼亚能源部门绿色转型的关键。
除了斯洛文尼亚东南地区,我们预计光伏发电会有适度的增长,因为在斯洛文尼亚,由于其特殊的地理位置和对自然环境退化的干预,风力的开发条件不太理想。
4. 到2050年斯洛文尼亚生产结构的设想
若斯洛文尼亚核电布局可按照前文的设想稳步推进,当克尔什科(Krško)核电站的两个核电机组都正常运行时,斯洛文尼亚电力系统发电量预计可从2020年的13.4太瓦时上升到2037年的27.8太瓦时。在现有的克尔什科(Krško)核电站首个机组于2043年关闭后(也有可能延长到2063年,但在本次模拟研究中并未纳入考虑),2050年电力产量预计可达到28.8太瓦时。
除核电外,热电联产、氢能以及储能电池,出于环保因素、技术发展阶段现状,以及在转换和储存中较高的损耗考虑,不会在斯洛文尼亚电力布局中占有主要地位。不过,由于欧盟委员会正在加速对氢气技术发展的投资,预计在未来几十年内该领域将出现突破性创新。
基于上述事实和假设,本研究假设能源效率可从2025年的35%上升到2040年的50%,并保持在这一水平。此外,综合目前能源发展趋势判断,本研究假设2035年后50%到75%的氢气被用于工业或运输,而不是作为能源进行消耗。