可再生能源本世紀(jì)中期或可滿足全球電力需求

日前有研究對全球清潔能源進(jìn)行了首次全生命周期評估，結(jié)果顯示本世紀(jì)中期可再生能源足以滿足全球的電力需求。

這份刊載在《美國國家科學(xué)院院刊》的研究顯示，到2050年，全球低碳能源經(jīng)濟(jì)不僅是可行的，還會使電力產(chǎn)出加倍。風(fēng)能、太陽能光伏、聚光太陽能熱發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用，還會減少傳統(tǒng)發(fā)電導(dǎo)致的空氣和水污染。

本次研究由挪威科技大學(xué)能源工程學(xué)院的埃德加·赫特維希(Edgar Hertwich )教授和托馬斯·吉本(Thomas Gibon)教授共同完成，他們對全球經(jīng)濟(jì)和應(yīng)對氣候變化的全球再生能源和清潔能源進(jìn)行了首次全生命周期的成本評估。

研究人員在健康、污染物排放、土地性質(zhì)變更或金屬消耗等成本方面進(jìn)行了深入研究。他們計(jì)算了太陽能、風(fēng)能、水電、天然氣和運(yùn)用碳捕獲和存儲的煤炭發(fā)電等清潔能源的全周期成本，并比對鋁、銅、鎳和鋼鐵、冶金級硅、平板玻璃、鋅和熟料的需求，兼顧溫室氣體、懸浮顆粒、生態(tài)系統(tǒng)的毒性和浮游生物的影響，由此計(jì)算“清潔”發(fā)電和“污染”發(fā)電的成本差異。此外，考慮到從所需礦物質(zhì)中提取加工的再生能源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，研究人員還評估了未來電廠對土地利用的影響。

之后研究對兩種情景進(jìn)行了詳細(xì)分析：第一種情景，2050年全球電力生產(chǎn)上升134%，其中化石燃料發(fā)電量占三分之二;第二種情景，由于能源的高效使用，2050年的電力需求比第一種情景少增長13%。

但是也有一些無法納入計(jì)算的方面，如由玉米、甘蔗和其他作物轉(zhuǎn)化的乙醇燃料等生物燃料，因?yàn)檫@需要對食物體系進(jìn)行綜合評價(jià)。由于無法妥善處理他們稱作“競爭性評估方法導(dǎo)致的結(jié)果沖突”，也忽略了對核能的評價(jià)。

研究者發(fā)現(xiàn)，新能源使用的增長僅需要增加10%的鋼鐵產(chǎn)量，而光伏系統(tǒng)可能需要11-40倍的銅。即便如此，按目前的使用需求，兩年份生產(chǎn)的銅和一年份生產(chǎn)的鐵足夠在2050年建立一套低碳的世界電力供應(yīng)體系。

研究的結(jié)論是，風(fēng)能、太陽能光伏板和聚光太陽能熱發(fā)電的廣泛使用可以減輕溫室氣體、淡水生態(tài)毒性、懸浮顆粒等造成的環(huán)境污染。與目前化石燃料發(fā)電廠造成的直接污染，生產(chǎn)新技術(shù)材料造成的污染影響較小。依照目前的生產(chǎn)率來看，這類材料大量需求造成的環(huán)境影響是可控的但是不能忽視。研究中只對銅的供給表示了擔(dān)心。