新能源什么時候能取代石油？

再生能源是個很熱的話題，研究人員也重視再生能源的開發(fā)利用。但是為什么再生能源沒有普及開來？再生能源究竟面臨哪些困境？

第一個原因解釋起來相對簡單。全球能源行業(yè)是迄今為止世界上最大的產(chǎn)業(yè)，每年花費在尋找、改善以及提供給消費者各種形式能量的資金投入就超過了 5 萬億美元。風(fēng)能與太陽能等可再生能源有它們的優(yōu)勢，但從經(jīng)濟(jì)上講是不能跟碳?xì)浠衔锵啾鹊摹?/p>

據(jù)美國能源情報署最近的一項分析估計，由陸上風(fēng)力渦輪機(jī)進(jìn)行的風(fēng)力發(fā)電，成本是 97 美元／兆瓦時，約為天然氣產(chǎn)生同等電量所耗成本（EIA估計 63 美元／兆瓦時）的 1.5 倍以上。海上風(fēng)力發(fā)電更貴，成本為 243 美元／兆瓦時。最便宜的一種太陽能發(fā)電光伏電池板發(fā)電，成本為 210 美元，比燃燒天然氣發(fā)電耗資的 3 倍還多。

可再生能源若真能做到比碳?xì)浠衔锉阋撕芏?，那或許我們還可以對它將來在全球能源結(jié)構(gòu)中占有較大比重保持樂觀。但即便如此，我們的能源結(jié)構(gòu)發(fā)生整體變化還需要很長的時間。對能源問題多有著述的馬尼托巴大學(xué)特聘教授瓦茨拉夫 斯米爾在 2008 年的時候?qū)懙溃核械哪茉崔D(zhuǎn)換都有一個共同點：它們都是耗時數(shù)十年的長期進(jìn)程。

確實，在《獨立宣言》簽署后的 109 年時間里，美國能源的主要來源一直是木材，直到 1885 年被煤炭趕超。煤炭的王者地位一直維持到 1950 年，后又被石油所取代。斯米爾還寫道， 現(xiàn)行能源的使用規(guī)模越大、替代能源的轉(zhuǎn)換規(guī)模越大，更替的時間將越長。 斯米爾認(rèn)為，雖然 不燃燒化石燃料的社會是很理想然而要發(fā)展到那一步，不僅要花相當(dāng)高的成本，也需要足夠多的耐心：未來的能源過渡將會跨越數(shù)十年，而不是僅僅在幾年之內(nèi)展開。

斯米爾的觀點可以通過比較石油在美國主要能源消費中所占的份額找到證明。據(jù) EIA 估計， 1949 年的時候，石油在美國能源總需求中所占比重為 37％ 。 2009 年，這一數(shù)字保持不變。也就是說，過去 60 年以來，為了減少對石油的依賴，我們砸了幾十個億的美元進(jìn)去，但石油的地位巋然不動。當(dāng)然了，陰謀論者這時候肯定會把矛頭對準(zhǔn)石油寡頭?？蓪嶋H上根本不存在什么陰謀，石油的物理性質(zhì)本就如此。石油是種神奇的物質(zhì)：無論你愛也好、恨也罷，我們都喜歡石油帶給我們的東西，哪怕心里一直想著該恨那些石油公司。

如果世界上沒有石油這種東西，我們早晚也得把它給造出來。若要論能量密度、使用方便，適用場合、運輸容易，成本低廉、儲量豐富，沒有什么能比得過石油。電動汽車可謂時下話題的焦點，不過現(xiàn)在的電池也就是比愛迪生做出來的強一點兒。最好的鋰離子電池，能量密度也只有汽油的 1 / 80 。

最后再補充一點。不管你信不信，2009 年，可再生能源在美國主要能源的供能比重跟 1949 年相比，還有所下降。風(fēng)能和太陽能最近幾年確實有大幅度的增長，但在 1949 年，可再生能源（基本上是水力發(fā)電）為全美提供了能源需求的 9.3％ 。 2009 年，可再生能源（大部分依然是水力發(fā)電）為全美供能 8.2％ 。

第三個問題能源的規(guī)模極少有人討論。對很多人來說，這可能是理解起來最棘手的一點。這么說并不不奇怪，看看我們常用的那些計算能源規(guī)模的單位吧：石油論桶、噸、加侖和升出售；天然氣按立方米、立方英尺、英熱單位（ BTU ）及其他單位來測量和銷售；煤炭分長噸和短噸（ 1 噸 [t] = 1000 千克 [kg] = 1.102 短噸 [ sh.ton ] = 0.934 長噸 [ long.ton ] ），但其價格取決于一大堆其他因素，包括熱含量、灰分、硫含量，以及最重要的：煤礦和電廠之間的距離；電力銷售按 （千瓦 / 時） 計算， 牽涉的術(shù)語面更廣，包括伏特、安培、歐姆，還有焦耳、瓦、爾格、卡路里和英熱單位，事情變得愈發(fā)復(fù)雜。

我們需要一個更簡便的方法來衡量全球的能源消耗量目前大約是每天 2.41 億桶原油。這相當(dāng)于沙特阿拉伯日產(chǎn)原油量總額的 29 倍。其中，有25個（相當(dāng)于大約 2.1 億桶原油）是碳?xì)浠衔锾峁┑摹?/p>

此外，僅在過去的 10 年中，全球能源消耗已大約增加了 27 個百分點，或者說 6 個沙特阿拉伯的原油日產(chǎn)量。這些增加的能源消耗幾乎全部是由碳?xì)浠衔锼峁┑摹?/p>

科學(xué)家和決策者可以說 CO2 不好。我們可以談風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮?、氫氣以及許多其他形式的能源生產(chǎn)。但少人愿意問及的是：我們要在哪里，用什么方法找到相當(dāng)于 25 個沙特阿拉伯輸出的能量，而且還是無碳的？

殘酷的現(xiàn)實是，我們不會。過去幾十年間，沙特投資超過數(shù)千億美元用于鉆井和修建基礎(chǔ)設(shè)施，以確保他們世界第一石油出口國的地位。不要忘了，所有這些投進(jìn)去的美元也讓他們產(chǎn)生了對能源的需求，正好是一個沙特阿拉伯的日產(chǎn)能量，約占全球能源需求的 3.4 ％。

兩者加起來，世界各國都投入萬億美元的能源和電力傳輸系統(tǒng)已經(jīng)到位。對此，斯米爾在他 2008 年出版的《全球性災(zāi)難和趨勢》一書中進(jìn)行了概括， 不存在加速轉(zhuǎn)向非化石燃料社會的緊迫性：地球上的化石燃料供應(yīng)充足，幾個世代都用不完；新能源在性能上并不具有優(yōu)越性，新能源的生產(chǎn)成本也不會大幅下降。

斯米爾關(guān)于［石油成本］更便宜的觀點對當(dāng)前能源轉(zhuǎn)換的規(guī)模及速度也有影響。在美國，可再生能源遭受到的最大挑戰(zhàn)不是別的，正是來自于廉價天然氣價格的持續(xù)下跌。天然氣是風(fēng)能和太陽能最直接的競爭對手。過去 3 年間，美國的頁巖氣革命讓全國石油及天然氣的市場格局大為改觀。

實際上，美國現(xiàn)在腳底下就踩著用都用不完的低成本 頁巖氣 （天然氣的一種）。 2011 年 4 月，據(jù)美國潛在天然氣委員會估計，美國大約存有 2170 兆立方英尺的天然氣資源。按照目前的消耗速度來計算，美國存有的天然氣足夠用上 90 年或更久。

總而言之，在接下來的幾十年時間里，可再生能源在全球能源結(jié)構(gòu)中仍將處于比重極小的一部分。在可以預(yù)見的未來，碳?xì)浠衔飳⒗^續(xù)保持當(dāng)前的主導(dǎo)地位。而天然氣，碳?xì)浠衔镏凶钋鍧嵉囊环N，則會在短期內(nèi)爭取做大，并最終占有全球能源蛋糕的更大份額。