随着可再生能源越来越便宜,随着机器和建筑变得更加节能,20年前燃料结构和美国相仿的许多国家,正在成功地降低其对化石燃料的依赖。位于巴黎的国际能源署(International Energy Agency)称,2011年有13个国家通过可再生能源获得所需电力的30%以上,许多国家还在力求提高这一比例。
我们美国能做到吗?应当去做吗?
美国国家研究委员会(National Research Council )上周发布的一份报告得出结论,相比2005年水平,到2030年,美国可以将汽车和卡车的用油量减半,方法是提高汽油驱动车辆的效率,同时依赖更多使用替代动力来源(如电池和生物燃料)的汽车。
在这份报告出炉的几天前,斯坦福大学(Stanford )工程师小组发表了一份提议,显示纽约州如何能在2030年轻松地从风能、太阳能和水力发电得到足够电力,尽管这里不如大平原那样多风,也不像亚利桑那州那样阳光充足。事实上,研究者们发现潜在电力如此充足,可再生电力也能用来驱动我们的汽车。
研究报告发表在《能源政策》(Energy Policy)期刊上,其主要作者、土木及环境工程教授马克·Z·雅各布森(Mark Z. Jacobson)说,“说我们需要天然气、煤和石油是完全不准确的——我们认为这是一个迷信。从技术和经济视角看,你可以用可再生能源为美国供电。最大的障碍是社会和政治障碍;换句话说,你需要的是这么做的决心。”
在削减化石燃料使用方面,其他国家做出的协同努力比美国多得多,并有一些令人印象深刻的数字来展示其成果。对可再生电力依赖度最高的国家中,有一些国家,例如挪威,依赖老式的可再生能源——水电;但其他国家,例如丹麦、葡萄牙和德国,出台了财政激励来推动较新的技术,比如风能和太阳能。
那些确信美国“需要”石油从加拿大向南通过Keystone XL输油管道流到美国的人们,或许会惊讶地得知:2011年加拿大利用可再生能源生产了63.4%的电力,大部分是水电,还有少量风力发电。(或许这就是为什么加拿大有这么多石油可以出口。)美国在2011年仅有12.3%的电力来自可再生能源。可仍有许多专家称,为了缩小碳足迹而大幅改变美国化石燃料和可再生能源的相对比重,目前而言很可能是不切实际和不明智的。
专注于可再生能源的咨询公司——IHS新兴能源研究公司(IHS Emerging Energy Research)的研究主任亚历克斯·克莱因(Alex Klein)称,“风能和太阳能具有广阔发展空间,但它们仍是不稳定资源——阳光不是一直有,风也不是一直在吹。工业化经济体需要可靠的电力来源,所以我们认为,未来几十年里,化石燃料仍将是我们能源结构中的重要基石。”
拥有28个成员国(包括美国)的国际能源署的首席经济学家法提赫·比罗尔(Fatih Birol)表示,削减化石燃料使用,对于遏制全球气温上升是至关重要的,不过他补充说,提高住宅、车辆和工业的能效,不失为更容易执行的短期战略。他指出,纽约州1950万居民的能源消耗量,和除南非以外的撒哈拉以南非洲的8亿人差不多,同时即便按照奥巴马总统的汽车燃料标准,欧洲车辆的燃油效率平均也比美国高30%。
他告诫称,快速扩大可再生电力将是复杂而昂贵的。使用大量的可再生能源,往往需要改造国家电网,而且可再生能源一般仍比使用化石燃料更加昂贵。这在美国尤其如此,美国天然气供应充足,因此这是一种低成本的发电方法(同时燃气发电的二氧化碳排放量只有煤炭等其它化石燃料的一半)。推广风电和太阳能发电,将意味着给消费者和工业带来更高的电费。
的确,许多率先采用可再生能源的欧洲国家几乎没有本土的化石燃料来源,因此电费本来就很高。其他一些国家则有强大的环保运动,使得为了减排而承受较高价格在政治上可以接受。
但比罗尔博士预测,风电价格将继续下降,而天然气价格将在未来几年里上升,两者到2020年可能不相上下。他还指出,各国往往可从风能和太阳能等可再生能源获得25%的电力,而无需对电网进行重大改造。美国有几个州,例如艾奥瓦州和南达科他州,从可再生能源(在这两个州是风能)获得接近那个比例的电力,而其他各州几乎完全没有。
因此,当欧洲人习惯于风力发电机点缀风景线时,美国大部分地区仍把可再生能源当成小众产品,很酷但不实用。当我告诉同事,葡萄牙有40%的电力来自可再生能源时,标准回答是“葡萄牙风大”。但美国也有许多地方多风。当我从瑞典克里斯蒂安斯塔德回来,惊叹于这座城市使用农场、林业和食品加工厂的废料制成沼气,供应该市100%取暖时,我得到的反应同样是狐疑。但我敢说,类似的计划能在佛蒙特州的密尔沃基或伯灵顿施行,这些城市也紧靠农村地区。
雅各布森博士和同事所做的测绘研究显示,美国拥有丰富的可再生资源,而且(和欧洲不同)拥有建造风电和太阳能发电厂的空旷空间。他们发现,纽约州就有充足的风能和太阳能满足发电需要。按照他们拟定的用清洁能源为纽约州供电的规划蓝图,10%来自陆基风能,40%来自海上风能,20%来自太阳能发电厂,18%来自屋顶上的太阳能电池板,以及少量的地热和水电。
雅各布森博士称,精心的电网设计和不同电力来源的协调,将确保稳定的电力供应,不过仍需要少量天然气,在可再生能源无法产生充足电力的0.2%的时候弥补缺口。目前纽约州的电力大部分依赖输入。这份报告称,该计划将在这里创建5.8万个就业机会,实现能源安全,并最终稳定电价。
报告作者们称,实施该计划的巨大成本,有望在不到20年内收回,特别是在计入污染和碳排放的社会成本的情况下。该小组目前正在拟定让加利福尼亚全部采用可再生能源的蓝图。
在纸上听起来不错,然而即便是欧洲现在也在为可再生能源的雄心有所挣扎。
在2011年有20.7%电力来自可再生能源的德国,正在重新评价其提供的旨在推动该比例到2020年升至35%的财政激励,原因是担忧当前举措将令电价在经济不稳定时期无节制上扬。德国在扩建电力传输能力(把电力从多风的北部,输送到真正需要电力的工业发达的南部)方面也遭遇麻烦。
比罗尔博士称,天然气和可再生能源最终可成为“一对好伙伴”来为纽约州和其他地方提供电力。但是什么样的比例比较合适呢?如果20年后汽车能效提高50%,而纽约州从风能和太阳能获得相当大部分电力,我们是否应当在进行化石燃料投资时更加慎重?当安德鲁·M·库默(Andrew M. Cuomo)考虑在纽约州进行水力压裂开采的界限时,当国务卿约翰·克里(John Kerry)决定Keystone XL输油管道的命运时,我们到底有多“需要”化石燃料值得深思。
责任编辑:语燃 |
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