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  (文/曼哈顿研究所的高级研究员 Robert Bryce)要说过去 10 年里面最主要的环境问题,很简单——气候变暖,一直以来都没有变过。再有的话,就是世界各国减少或限制 CO2 的排放量。

  但就是在这个 10 年间,全球 CO2 的排放量大约为 33 亿吨,增长了 28.5% 。据国际能源机构预计,到 2030 年,全球 CO2 排放量还会再增加 21%,上升至约 40 亿吨。

  CO2 排放量将继续增长,因为工业发展会消耗更多的能源,具体来说是更多的碳氢化合物,例如煤炭、石油和天然气。许多理想化的环保主义者以及一些决策者认为我们应该停止使用碳基燃料,转向一个只使用可再生能源的全球经济。不过,我们不得不接受的现实是:碳氢化合物不可能被取代。

  碳氢化合物将继续主导未来几十年全球能源结构的原因有三:成本、能源转化的步伐缓慢及能源的度量。

可再生能源造价高昂

  第一个原因解释起来相对简单。全球能源行业是迄今为止世界上最大的产业,每年花费在寻找、改善以及提供给消费者各种形式能量的资金投入就超过了 5 万亿美元。风能与太阳能等可再生能源有它们的优势,但从经济上讲是不能跟碳氢化合物相比的。

  据美国能源情报署( Energy Information Administration, EIA )最近的一项分析估计,由陆上风力涡轮机进行的风力发电,成本是 97 美元/兆瓦时,约为天然气产生同等电量所耗成本(EIA估计 63 美元/兆瓦时)的 1.5 倍以上。海上风力发电更贵,成本为 243 美元/兆瓦时。最便宜的一种太阳能发电——光伏电池板发电,成本为 210 美元,比燃烧天然气发电耗资的 3 倍还多。

社会的能源转换是一项长期进程

  可再生能源若真能做到比碳氢化合物便宜很多,那或许我们还可以对它将来在全球能源结构中占有较大比重保持乐观。但即便如此,我们的能源结构发生整体变化还需要很长的时间。对能源问题多有著述的马尼托巴大学( University of Manitoba )特聘教授瓦茨拉夫 · 斯米尔( Vaclav Smil )在 2008 年的时候写道:“所有的能源转换都有一个共同点:它们都是耗时数十年的长期进程。”

  确实,在《独立宣言》签署后的 109 年时间里,美国能源的主要来源一直是木材,直到 1885 年被煤炭赶超。煤炭的王者地位一直维持到 1950 年,后又被石油所取代。斯米尔还写道, “现行能源的使用规模越大、替代能源的转换规模越大,更替的时间将越长。” 斯米尔认为,虽然 “不燃烧化石燃料的社会是很理想……然而要发展到那一步,不仅要花相当高的成本,也需要足够多的耐心:未来的能源过渡将会跨越数十年,而不是仅仅在几年之内展开。”

  能源问题专家,瓦茨拉夫 · 斯米尔(左)在能源问题上多有著述。这里列出了其中的两部,中间一本是 2008 年出版的《全球性灾难和趋势》(Global Catastrophes and Trends),右边是 2010 年出版的《能源神话与现实:能源政策辩论的科学解析》(Energy Myths and Realities: Bringing Science to the Energy Policy Debate)

碳氢化合物的强大优势

  斯米尔关于“[成本]更低” 的观点可以通过比较石油在美国主要能源消费中所占的份额找到证明。据 EIA 估计, 1949 年的时候,石油在美国能源总需求中所占比重为 37% 。 2009 年,这一数字保持不变。也就是说,过去 60 年以来,为了减少对石油的依赖,我们砸了几十个亿的美元进去,但石油的地位岿然不动。当然了,阴谋论者这时候肯定会把矛头对准石油寡头。可实际上根本不存在什么阴谋,石油的物理性质本就如此。石油是种神奇的物质:无论你爱也好、恨也罢,我们都喜欢石油带给我们的东西,哪怕心里一直想着该恨那些石油公司。

  如果没有了石油,我们还不得不把给它造出来。要论能量密度、使用方便,适用场合、运输容易,成本低廉、储量丰富,没有什么能比得过石油。电动汽车可谓时下话题的焦点,不过现在的电池也就是比爱迪生做出来的强一点儿。最好的锂离子电池,能量密度也只有汽油的 1 / 80 。

  最后再补充一点。不管你信不信,2009 年,可再生能源在美国主要能源的供能比重跟 1949 年相比,还有所下降。风能和太阳能最近几年确实有大幅度的增长,但在 1949 年,可再生能源(基本上是水力发电)为全美提供了能源需求的 9.3% 。 2009 年,可再生能源(大部分依然是水力发电)为全美供能 8.2% 。

来源:Moore‘s Curse and the Great Energy Delusion | The American

 

原油:全球能耗的统一度量

  第三个问题——能源的度量——极少有人讨论。对很多人来说,这可能是理解起来最棘手的一点。这么说并不不奇怪,看看我们常用的那些能源度量单位吧:石油论桶、吨、加仑和升出售;天然气按立方米、立方英尺、英热单位( BTU )及其他单位来测量和销售;煤炭分长吨和短吨( 1 吨 [t] = 1000 千克 [kg] = 1.102 短吨 [ sh.ton ] = 0.934 长吨 [ long.ton ] ),但其价格取决于一大堆其他因素,包括热含量、灰分、硫含量,以及最重要的:煤矿和电厂之间的距离;电力销售按 (千瓦 / 时) 计算, 牵涉的术语面更广,包括伏特、安培、欧姆,还有焦耳、瓦、尔格、卡路里和英热单位,事情变得愈发复杂。

  我们需要一个更简便的方法来衡量全球的能源消耗量——目前大约是每天 2.41 亿桶原油。这相当于沙特阿拉伯日产原油量总额的 29 倍。其中,有25个(相当于大约 2.1 亿桶原油)是碳氢化合物提供的。

  此外,仅在过去的 10 年中,全球能源消耗已大约增加了 27 个百分点,或者说 6 个沙特阿拉伯的原油日产量。这些增加的能源消耗几乎全部是由碳氢化合物所提供的。

   沙特阿拉伯的加瓦尔场油田(Ghawar field),推算储油量约 850 亿桶原油(dailymail.co.uk)

  科学家和决策者可以说 CO2 不好。我们可以谈风能、太阳能、地热能、氢气以及许多其他形式的能源生产。但少人愿意问及的是:我们要在哪里,用什么方法找到相当于 25 个沙特阿拉伯输出的能量,而且还是无碳的?

  残酷的现实是,我们不会。过去几十年间,沙特投资超过数千亿美元用于钻井和修建基础设施,以确保他们世界第一石油出口国的地位。不要忘了,所有这些投进去的美元也让他们产生了对能源的需求,正好是一个沙特阿拉伯的日产能量,约占全球能源需求的 3.4 %。

  两者加起来,世界各国都投入万亿美元的能源和电力传输系统已经到位。对此,斯米尔在他 2008 年出版的《全球性灾难和趋势》( Global Catastrophes and Trends )一书中进行了概括, “不存在加速转向非化石燃料社会的紧迫性:地球上的化石燃料供应充足,几个世代都用不完;新能源在性能上并不具有优越性,新能源的生产成本也不会大幅下降。”

  实际上,美国现在脚底下就踩着用都用不完的低成本 页岩气 (天然气的一种)。 2011 年 4 月,据美国潜在天然气委员会( Potential Gas Committee, PGC,是一个由学界、政府及产业界人士组成的非营利性组织)估计,美国大约存有 2170 兆立方英尺的天然气资源。按照目前的消耗速度来计算,美国存有的天然气足够用上 90 年或更久。

  总而言之,在接下来的几十年时间里,可再生能源在全球能源结构中仍将处于比重极小的一部分。在可以预见的未来,碳氢化合物将继续保持当前的主导地位。而天然气,碳氢化合物中最清洁的一种,则会在短期内争取做大,并最终占有全球能源蛋糕的更大份额。

  本文编译自曼哈顿研究所的高级研究员 Robert Bryce 的科技评论 Don‘t Count Oil Out 原文 2011 年 10 月 14 日刊于网络杂志 Slate 的新科技频道“Future Tense”。Slate Magazine 是美国华盛顿邮报公司下属的一本以评论时事、文化为主的网络杂志。Future Tense 频道关注新科技,探讨新兴技术对社会、政策以及文化的影响。

  

 

 

 

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