新能源將以不可阻擋之勢席卷全球

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

圖1 各領(lǐng)域可再生能源增長(cháng)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(zhù)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(méi)有變化，僅從88%降到了87%。2011年，美國可再生能源在能源供應中占比不到10%，而且大部分來(lái)自“傳統”的可再生能源，如水力發(fā)電、燃燒伐木過(guò)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多年的高額補貼，但目前風(fēng)能、太陽(yáng)能、現代生物燃料(如玉米乙醇)等新型可再生能源，在美國的能源供應中還是只占3.35%。

圖2 化石能源、新能源在世界能源供應中的占比

新能源時(shí)代的門(mén)檻

出于幾個(gè)原因，向可再生能源的過(guò)渡面臨著(zhù)非常大的挑戰。第一是規模。2012年，全球化石燃料使用量約為450艾焦，是19世紀90年代(那時(shí)煤炭剛剛取代薪材)的20倍。想通過(guò)任何一種新能源來(lái)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(lái)說(shuō)更是如此。

另一個(gè)因素是風(fēng)能和太陽(yáng)能的不穩定性?，F代社會(huì )需要可靠、不間斷的電力供應，特別在大城市，由于空調、地鐵、互聯(lián)網(wǎng)等基礎設施需要用電，夜間的電力需求越來(lái)越大。煤炭和核電廠(chǎng)提供了美國電力供應的“基礎負荷”——這部分電力是全天候穩定供應的。水電和燃氣電廠(chǎng)，由于可以快速地啟動(dòng)和關(guān)閉，通常用來(lái)提供額外所需的電力，以緩解某些時(shí)段出現的暫時(shí)性用電高峰。

風(fēng)能和太陽(yáng)能也可以提供一些基礎負荷，但它們不能單獨供應所有的基礎負荷。因為風(fēng)不能持續流動(dòng)，太陽(yáng)能也無(wú)法在夜間獲得，所以這類(lèi)能源供應是不可能有效預測的。

最后一個(gè)導致轉型需要較長(cháng)時(shí)間的因素是現存能源基礎設施的規模和成本。即使我們可以得到完全免費的可再生能源，但對跨國公司或當地政府而言，廢棄花費巨資建立起來(lái)的、總價(jià)值超過(guò)20萬(wàn)億美元的化石燃料系統(包括煤礦、油井、天然氣管道、煉油廠(chǎng)以及數以百萬(wàn)計的加油站)，在經(jīng)濟上是難以接受的。據統計，僅中國在2001～2010年就花了5000億美元，增加300吉瓦的燃煤發(fā)電裝機容量——這一容量超過(guò)了德國、法國、英國、意大利和西班牙的裝機容量總和，預計會(huì )運行至少30年。沒(méi)有國家會(huì )無(wú)視這類(lèi)投資。

三、解決方案

如何才能高效地完成新一輪能源轉型?如果人們都知道轉型的過(guò)程會(huì )花上數十年時(shí)間，那么在制定各種政策時(shí)，思路就會(huì )更加清晰。目前，美國和其他國家出臺的一系列能源與環(huán)境保護政策，都遠不盡如人意。我們需要立足現實(shí)，制定長(cháng)期、有效的政策，而不是不切實(shí)際地去追求一些短期效應，草率地做出一些考慮不周的簡(jiǎn)單承諾。

一個(gè)有效的方法是，不要過(guò)早判斷哪種新能源可以替代化石能源。任何國家都無(wú)法預見(jiàn)，那些看起來(lái)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(lái)說(shuō)，他們不應該很早就對一種新能源下定論，然而當另一種看起來(lái)更有前景的新能源技術(shù)出現后，又迅速拋棄前一種——還記得依靠氫運行的快中子增殖反應堆和燃料電池車(chē)嗎?最好的做法應該是廣撒網(wǎng)，把資金投入到各種研究中——1980年時(shí)，誰(shuí)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目不是核反應堆或光伏電池，而是水平鉆井和頁(yè)巖氣水力壓裂?

政府也不應該向一些跟風(fēng)的新能源廠(chǎng)商提供大量補貼或貸款擔保，一個(gè)典型的例子是，太陽(yáng)能光伏系統制造商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保。雖然政府補貼可以加快能源轉型，但前提是，這些補貼政策必須基于對現實(shí)情況的評估。另外，提供補貼的同時(shí)，也需要廠(chǎng)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(shí)，各種能源的價(jià)格應該盡可能地反映實(shí)際成本，包括制造這種能源當前與長(cháng)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(huì )釋放溫室氣體、炭黑;種植玉米提取乙醇，會(huì )引起土地侵蝕、氮素流失和水資源枯竭;建設風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電廠(chǎng)，還需要建設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(cháng)期發(fā)展優(yōu)勢。

加快能源轉型最重要的途徑就是降低能源消費總量。能源需求增長(cháng)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)達國家還是發(fā)展中國家，通過(guò)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)達國家必須接受這樣一個(gè)事實(shí)，半個(gè)世紀以來(lái)，能源的價(jià)格雖然有所升高，但從歷史的角度來(lái)看，它們還是最大的受益者。因此，發(fā)達國家也應該擔負更大的責任和義務(wù)、付出更多的代價(jià)來(lái)承擔能源對環(huán)境和健康造成的負面影響。

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