新能源將以不可阻擋之勢席卷全球

2008年以來，太陽能、風(fēng)電等可再生能源領(lǐng)域發(fā)展迅速。2008～2012年，太陽能光伏裝機(jī)年均增長率在60%左右;聚光太陽能熱發(fā)電裝機(jī)年均增長40%左右;風(fēng)電裝機(jī)年均增長約25%;生物質(zhì)柴油產(chǎn)能年均增長17%左右;水電發(fā)展相對穩(wěn)定，年均增長3～4%。

圖1 各領(lǐng)域可再生能源增長情況

二、新能源發(fā)展前景

“可再生能源將以不可阻擋之勢席卷全球，”1976年，著名的新能源倡議者艾默里·洛文斯(Amory Lovins)曾這樣斷言。然而，1990～2012年，化石燃料在全球能源消耗中的占比幾乎沒有變化，僅從88%降到了87%。2011年，美國可再生能源在能源供應(yīng)中占比不到10%，而且大部分來自“傳統(tǒng)”的可再生能源，如水力發(fā)電、燃燒伐木過程產(chǎn)生的木材廢料。

雖然美國政府為新能源的研發(fā)提供了20多年的高額補(bǔ)貼，但目前風(fēng)能、太陽能、現(xiàn)代生物燃料(如玉米乙醇)等新型可再生能源，在美國的能源供應(yīng)中還是只占3.35%。

圖2 化石能源、新能源在世界能源供應(yīng)中的占比

新能源時代的門檻

出于幾個原因，向可再生能源的過渡面臨著非常大的挑戰(zhàn)。第一是規(guī)模。2012年，全球化石燃料使用量約為450艾焦，是19世紀(jì)90年代(那時煤炭剛剛?cè)〈讲?的20倍。想通過任何一種新能源來產(chǎn)生這么多能量都是十分困難的，尤其對能源消耗接近全球1/5的美國來說更是如此。

另一個因素是風(fēng)能和太陽能的不穩(wěn)定性?，F(xiàn)代社會需要可靠、不間斷的電力供應(yīng)，特別在大城市，由于空調(diào)、地鐵、互聯(lián)網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施需要用電，夜間的電力需求越來越大。煤炭和核電廠提供了美國電力供應(yīng)的“基礎(chǔ)負(fù)荷”——這部分電力是全天候穩(wěn)定供應(yīng)的。水電和燃?xì)怆姀S，由于可以快速地啟動和關(guān)閉，通常用來提供額外所需的電力，以緩解某些時段出現(xiàn)的暫時性用電高峰。

風(fēng)能和太陽能也可以提供一些基礎(chǔ)負(fù)荷，但它們不能單獨(dú)供應(yīng)所有的基礎(chǔ)負(fù)荷。因?yàn)轱L(fēng)不能持續(xù)流動，太陽能也無法在夜間獲得，所以這類能源供應(yīng)是不可能有效預(yù)測的。

最后一個導(dǎo)致轉(zhuǎn)型需要較長時間的因素是現(xiàn)存能源基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)模和成本。即使我們可以得到完全免費(fèi)的可再生能源，但對跨國公司或當(dāng)?shù)卣?，廢棄花費(fèi)巨資建立起來的、總價值超過20萬億美元的化石燃料系統(tǒng)(包括煤礦、油井、天然氣管道、煉油廠以及數(shù)以百萬計的加油站)，在經(jīng)濟(jì)上是難以接受的。據(jù)統(tǒng)計，僅中國在2001～2010年就花了5000億美元，增加300吉瓦的燃煤發(fā)電裝機(jī)容量——這一容量超過了德國、法國、英國、意大利和西班牙的裝機(jī)容量總和，預(yù)計會運(yùn)行至少30年。沒有國家會無視這類投資。

三、解決方案

如何才能高效地完成新一輪能源轉(zhuǎn)型?如果人們都知道轉(zhuǎn)型的過程會花上數(shù)十年時間，那么在制定各種政策時，思路就會更加清晰。目前，美國和其他國家出臺的一系列能源與環(huán)境保護(hù)政策，都遠(yuǎn)不盡如人意。我們需要立足現(xiàn)實(shí)，制定長期、有效的政策，而不是不切實(shí)際地去追求一些短期效應(yīng)，草率地做出一些考慮不周的簡單承諾。

一個有效的方法是，不要過早判斷哪種新能源可以替代化石能源。任何國家都無法預(yù)見，那些看起來很有前景的新能源中，哪些最終能夠上市。因此，作為政府決策者來說，他們不應(yīng)該很早就對一種新能源下定論，然而當(dāng)另一種看起來更有前景的新能源技術(shù)出現(xiàn)后，又迅速拋棄前一種——還記得依靠氫運(yùn)行的快中子增殖反應(yīng)堆和燃料電池車嗎?最好的做法應(yīng)該是廣撒網(wǎng)，把資金投入到各種研究中——1980年時，誰能想到，30年后，美國政府在能源創(chuàng)新領(lǐng)域中，投資回報率最高的項(xiàng)目不是核反應(yīng)堆或光伏電池，而是水平鉆井和頁巖氣水力壓裂?

政府也不應(yīng)該向一些跟風(fēng)的新能源廠商提供大量補(bǔ)貼或貸款擔(dān)保，一個典型的例子是，太陽能光伏系統(tǒng)制造商Solyndra公司，在突然宣布破產(chǎn)前曾獲得美國政府5.35億美元的貸款擔(dān)保。雖然政府補(bǔ)貼可以加快能源轉(zhuǎn)型，但前提是，這些補(bǔ)貼政策必須基于對現(xiàn)實(shí)情況的評估。另外，提供補(bǔ)貼的同時，也需要廠商做出一些可靠的承諾，而不是被各種夸大的“解決方案”所迷惑。

同時，各種能源的價格應(yīng)該盡可能地反映實(shí)際成本，包括制造這種能源當(dāng)前與長期的環(huán)境影響，以及對人們身體的健康損害等。比如，化石能源燃燒會釋放溫室氣體、炭黑;種植玉米提取乙醇，會引起土地侵蝕、氮素流失和水資源枯竭;建設(shè)風(fēng)能和太陽能發(fā)電廠，還需要建設(shè)配套的高壓超級電網(wǎng)。只有全面進(jìn)行評估，才能揭示各種能源的長期發(fā)展優(yōu)勢。

加快能源轉(zhuǎn)型最重要的途徑就是降低能源消費(fèi)總量。能源需求增長越快，增加替代能源的比重就越困難。最新的研究表明，不論是在發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，通過技術(shù)手段提高能源利用效率，將能源消耗總量減少1/3，是完全可以做到的。能源需求減少了，我們就可以逐步擺脫化石能源。發(fā)達(dá)國家必須接受這樣一個事實(shí)，半個世紀(jì)以來，能源的價格雖然有所升高，但從歷史的角度來看，它們還是最大的受益者。因此，發(fā)達(dá)國家也應(yīng)該擔(dān)負(fù)更大的責(zé)任和義務(wù)、付出更多的代價來承擔(dān)能源對環(huán)境和健康造成的負(fù)面影響。

不論對一個國家還是在全球范圍內(nèi)，能源轉(zhuǎn)型都是一個充滿艱辛、曠日持久的過程，從化石燃料到可再生能源這一次轉(zhuǎn)型也不例外，將需要幾代人堅(jiān)持不懈的努力。