新能源什么時(shí)候能取代石油？

【專家解說】：

再生能源是個(gè)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？

可再生能源造價(jià)高昂

第一個(gè)原因解釋起來相對(duì)簡(jiǎn)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(fèi)在尋找、改善以及提供給消費(fèi)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(shì)，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(guó)能源情報(bào)署最近的一項(xiàng)分析估計(jì)，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(shí)，約為天然氣產(chǎn)生同等電量所耗成本（EIA估計(jì) 63 美元／兆瓦時(shí)）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(shí)。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。

社會(huì)的能源轉(zhuǎn)換是一項(xiàng)長(zhǎng)期進(jìn)程

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(duì)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(zhǎng)的時(shí)間。對(duì)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(shí)候?qū)懙溃核械哪茉崔D(zhuǎn)換都有一個(gè)共同點(diǎn)：它們都是耗時(shí)數(shù)十年的長(zhǎng)期進(jìn)程。

確實(shí)，在《獨(dú)立宣言》簽署后的 109 年時(shí)間里，美國(guó)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(shí)間將越長(zhǎng)。 斯米爾認(rèn)為，雖然 不燃燒化石燃料的社會(huì)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(huì)跨越數(shù)十年，而不是僅僅在幾年之內(nèi)展開。

碳?xì)浠衔锏膹?qiáng)大優(yōu)勢(shì)

斯米爾的觀點(diǎn)可以通過比較石油在美國(guó)主要能源消費(fèi)中所占的份額找到證明。據(jù) EIA 估計(jì)， 1949 年的時(shí)候，石油在美國(guó)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(duì)石油的依賴，我們?cè)伊藥资畟€(gè)億的美元進(jìn)去，但石油的地位巋然不動(dòng)。當(dāng)然了，陰謀論者這時(shí)候肯定會(huì)把矛頭對(duì)準(zhǔn)石油寡頭。可實(shí)際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?cè)缤硪驳冒阉o造出來。若要論能量密度、使用方便，適用場(chǎng)合、運(yùn)輸容易，成本低廉、儲(chǔ)量豐富，沒有什么能比得過石油。電動(dòng)汽車可謂時(shí)下話題的焦點(diǎn)，不過現(xiàn)在的電池也就是比愛迪生做出來的強(qiáng)一點(diǎn)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(bǔ)充一點(diǎn)。不管你信不信，2009 年，可再生能源在美國(guó)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(shí)有大幅度的增長(zhǎng)，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％ 。

原油：全球能耗的統(tǒng)一度量

第三個(gè)問題能源的規(guī)模極少有人討論。對(duì)很多人來說，這可能是理解起來最棘手的一點(diǎn)。這么說并不不奇怪，看看我們常用的那些計(jì)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(cè)量和銷售；煤炭分長(zhǎng)噸和短噸（ 1 噸 [t] = 1000 千克 [kg] = 1.102 短噸 [ sh.ton ] = 0.934 長(zhǎng)噸 [ long.ton ] ），但其價(jià)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(shí)） 計(jì)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(gè)更簡(jiǎn)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(gè)（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(gè)百分點(diǎn)，或者說 6 個(gè)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)崮堋錃庖约霸S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(gè)沙特阿拉伯輸出的能量，而且還是無碳的？

殘酷的現(xiàn)實(shí)是，我們不會(huì)。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(guó)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(duì)能源的需求，正好是一個(gè)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(guó)都投入萬億美元的能源和電力傳輸系統(tǒng)已經(jīng)到位。對(duì)此，斯米爾在他 2008 年出版的《全球性災(zāi)難和趨勢(shì)》一書中進(jìn)行了概括， 不存在加速轉(zhuǎn)向非化石燃料社會(huì)的緊迫性：地球上的化石燃料供應(yīng)充足，幾個(gè)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(huì)大幅下降。

斯米爾關(guān)于［石油成本］更便宜的觀點(diǎn)對(duì)當(dāng)前能源轉(zhuǎn)換的規(guī)模及速度也有影響。在美國(guó)，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(jià)天然氣價(jià)格的持續(xù)下跌。天然氣是風(fēng)能和太陽能最直接的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。過去 3 年間，美國(guó)的頁巖氣革命讓全國(guó)石油及天然氣的市場(chǎng)格局大為改觀。

實(shí)際上，美國(guó)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(guó)潛在天然氣委員會(huì)估計(jì)，美國(guó)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(jì)算，美國(guó)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(shí)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(huì)在短期內(nèi)爭(zhēng)取做大，并最終占有全球能源蛋糕的更大份額。