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寻求替代能源的理性思考

2010-01-11迈克格伦瓦尔德李慧

决策与信息 2010年10期
关键词:汽油燃料能源

文/[美]迈克·格伦瓦尔德 译/李慧

寻求替代能源的理性思考

文/[美]迈克·格伦瓦尔德 译/李慧

一、“需要做任何可能的努力来发展替代能源”

并非如此。很明显,石油威胁到了气候,破坏了可持续发展。现在科学界达成了广泛共识,即全球需要在2020年前减少25%以上的温室气体排放——到2050年则必须达到80%。即使我们并不需要依赖石油,打破我们对石油和煤炭的迷恋同样也可以减少对石油国家的依赖以及对能源价格波动的无能为力。

尽管我们应该做一切明智的事情来发展替代能源,但这并不意味着我们需要做到每一件事。金融、政治和技术的压力都存在着,同样还有时间上的限制迫使我们作出艰难的抉择;解决问题的方法必须要用最少的财力在最短的时间内达到排放量的最大削减。氢动力汽车、冷聚变以及其他有待论证的技术可能听起来很不错,但它们可能会将珍贵的资源转变为可能早已存在的或成本很高的理念。有的车可以使用抽脂手术剩余材料就运行得很好,但这并不意味着它就应该得到补贴。

人们有理由不同意由政府来挑选能源上的赢家和输家。但有什么理由不同意政府让输家成为赢家呢?可是,这正是现在所发生的。整个世界都急于要发展替代燃料资源,而这正是加快全球变暖的原因,更不要说一种可能会破坏阻止气候变暖努力的替代能源了。

我们仍然能够选择一条真正的替代途径,但我们必须加快脚步了。

二、“可再生燃料能够解除对石油的迷恋”

很不幸,事实并不是这样的。“可再生燃料”从理论上听起来很不错,且农业界的说客已经让欧洲国家和美国实施了非常野心勃勃的法案来发展替代汽油的农业产品。但到目前为止,在现实世界中,解决问题的方法——在美国大多是来自于从玉米中提炼的乙醇;在欧洲则是来源于从棕榈油、大豆和油菜籽中获取的生物柴油——事实上这比我们所迷恋的更糟糕。

研究者曾经认为,源于农产品的燃料可以减少排放量,不过他们都犯了一个令人震惊的基本错误。他们认为用作燃料的作物在生长过程中会吸收碳,但他们却从未想到这些作物可能会取代那些能够吸收更多碳的作物。他们似乎以为生物燃料作物是在停车场里生长的。毫无疑问,事实正好相反。比如,印尼砍伐了它的茂密树林、整理了它的泥炭地来种植欧洲生物柴油市场所需要的棕榈油,结果它在世界上碳排放量国家排名上从第21位跃居到第3位。

2007年,研究者终于开始发现因生物燃料而导致的砍伐树木和改变土地用途的现象。一项研究还发现,需要使用400年的生物柴油才能“补偿”那些因种植棕榈油而遭破坏的泥炭地所能直接吸收的碳量。间接破坏同样也很严峻,因为在一个充满饥荒的地球上,被转变成燃料的粮食作物最终在别的地方还得种植。比如,汽油的收益驱使美国的大豆种植者转而种植玉米,因此巴西的大豆种植者向牧场扩张,而巴西的农场主则开始侵占亚马孙雨林,这也是另一项调查认为用玉米生产汽油的补偿期为167年的原因。这是很简单的数学运算:法规使对谷物的需求增加,从而导致价格上升,促使人们决定侵占未开垦地区。

森林采伐导致了20%的全球温室气体排放,因此除非世界能够以所有其他的渠道——汽车、煤炭、工厂、牛群饲养——来削减排放量,否则我们仍然需要保留森林。这也就意味着限制农业的扩张。而随着世界人口的增加,这正在变成一个困难的任务——若更多的耕种地被转而用来种植生产燃料的中间产物,这甚至是一个不可能完成的任务。即使美国将它种植的全部谷物转而用来生产汽油,那只能替代美国1/5的汽油消耗。

这不仅仅是一个气候灾难。填满一辆SUV油箱的汽油量所需要的作物足够一个挨饿者吃上一年;生物燃料法令对全球食品价值施加了一种向上的推力,并导致了一些贫穷国家的食品混乱。但是,美国的汽油产量在10年中仍然增加了5倍,并且还准备在未来10年内让生物燃料的产量增加5倍。这意味着早已获得补贴的农作物种植者会获得更多的钱,但同时也会导致更多的营养不良者、更多的森林砍伐和更多的气体排放。欧洲领导人虽然开始关注对生物燃料的批判——包括一个原本要促进生物燃料发展的英国机构——但他们也没有迹象要采取更多的行动来给这个价值1000亿美元的全球产业泼泼冷水。

三、“现在的生物燃料可能不是解决问题的方法,但未来的生物燃料却未必不是”

这点很值得怀疑。最新的美国法律在支持用玉米制作汽油的同时,还包括了支持诸如来自于柳枝稷的纤维素乙醇这样的“第二代”生物燃料的新内容。从理论上来说,它们比玉米制作汽油的毁坏力要小一些,因为玉米制造的乙醇主要依靠拖拉机耕种、施肥和蒸馏厂这些会释放温室气体的设备。即使从蔗糖中提炼的第一代汽油——这已经给巴西提供了一半的交通燃料——也要比玉米制造汽油“绿色”很多。但最近的研究表明,任何需要良好农用土地生产的生物燃料在全球变暖上的危害仍然要比汽油大。虽然比玉米制造的乙醇所带来的灾难小一点,但仍然还是灾难。

重新回到理论,取自海藻、垃圾、农业剩余物或是其他资源的生物燃料倒是可以帮上忙,因为它们不需要利用土地,或是至少不会使“土地退化”,但它们似乎总是还需要“很多年”来进行大规模的商业开发。而一些科学家仍然对快速生长的植物抱有希望,比如芒草,认为这样的植物总有一天能够有效地将太阳光转化成能源来弥补土地使用上的困境。但就目前而言,农业用地在种植所需食物方面表现非常好,同时也能够吸收足够的碳,但它在制造燃料方面却不怎么样。实际上,新的研究显示,如果我们真的想要将生物转化成能源,那么将它转化成电力似乎更为合适。

那么汽车应该用什么燃料呢?从短期来看,仍然还是汽油,但必须尽量少用。

除了不利于生产的生物燃料法令和汽油补贴,政府需要制订能够提高汽油使用效率的法令来帮助世界上10亿司机节约汽油,同时也对大众交通、自行车、火车、远程通信、拼车等能够让司机少开车的活动予以补贴。政策制定者同时也需要减少对那些不太常用道路的补贴,减少城市中大型停车场和过高密度发展的计划,以及其他一些可能导致秩序混乱的活动。所有这些可能都没有创造出一种神奇燃料听上去吸引人,但这些都是可行的,而且是能够确实减少排放的。

从中期来看,世界需要能够充电的电动汽车,这是唯一且可在未来实现的能够解决人类社会依赖石油的方法。但电力所导致的排放却又早已超过了石油。因此我们仍然需要找到解决人类依赖煤炭的方法。

四、“核动力是治愈煤炭依赖症的解药”

并非如此。核能是零排放的,因此许多政治家乃至环保主义者都认为它是一种能够取代煤炭和天然气、且能在没有太阳或是风力的情况下产生电力的清洁替代能源。在美国,早已有将近20%的电力来自核电厂,但公共事业部门却在三哩岛核电站泄漏事故的30年后才第一次开始考虑更换新的反应堆。撇开全球对核扩散问题的担忧不谈,当地人担心的是事故或恐怖袭击,以及缺少能够处理辐射型废料的场所。法国80%的电力来自核电站,而俄罗斯、中国和印度都在发展他们自己的核设施。

可是核动力并不能解决气候危机。第一个理由是时间:西方需要在10年内大量削减排放量,而美国第一个新反应堆预计在2017年才开始工作——还有可能被推延,就像之前美国所有的核反应堆那样。在发达世界的其他地方,关于核动力复兴的言论也只仅仅停留在口头,没有哪个西方国家有一个以上的核电站在建,而不少现存的核电站将会在未来10年中被关闭,因此核动力不可能在2020年前对电力产生的气体排放产生任何影响。

最大的问题是成本。核电厂建造起来非常昂贵,但运行费用却比较低廉。不幸的是,它们的建造成本在10年内翻了4倍。能源大亨卢安武算出目前建造新核电站所需要的费用相当于建造风力发电站的三倍——而这还只是建造成本因一系列原因飞涨之前,这些因素包括全球信用危机、核工业劳动力的缺少,以及供应商的缺乏,比如一家日本公司在全球垄断了反应堆所需的锻钢材料。芬兰的一个新反应堆被认为是全球核动力复兴的典范,但这个项目却早已经延迟,且大大超过预算。这就是为什么建造新核电厂的计划最近频频在加拿大和美国不少州中搁浅的原因。穆迪评估公司也警告公用事业企业,如果想要建造新反应堆,那可能就会面临信用等级的下降,同时这也是为什么2007年可再生能源吸引了全球710亿美元的私有资金,而核工业一分钱都没赚到的原因。

这还解释了为什么美国的核设施转向求助政界来获取贷款担保、税收减免、直接补贴或是其他来自于新的公众捐赠的优惠。如果不是其他人付款,那么建设反应堆并没有什么意义;这就是为什么大力推动核能发展的都是那些电力企业得到公共支持的国家。

与生物燃料不同,核能不会加重全球变暖问题。但核设施的扩张——就像最近美国民主党人希望在2030年前新建100座核电站——将只能在相对较遥远的将来花费上万亿美元而却只能获得相对一般的效果。

核动力的游说者确实具有一个强有力的观点:如果煤炭太不利于环境而核能又过于昂贵,那么怎么制造能源呢?风力是一个不错的选择,也正处于发展之中。2008年美国将近一半的新电厂是风力发电站,而且到2007年全球风电站的数量将增加1/3。但即便在10年内将风力发电量提高10倍——中国目前是这方面领先的生产商,而欧洲也同样在发展风能——风能产生的电量仍然只占到全球电力的2%不到。太阳能和地热也是类似的非常不错且不会耗尽的能源,但它们在全球范围内的影响仍然还是微不足道的。美国家庭平均拥有26个电器,而世界上其他国家也正在赶上这个水平;美国能源部预期全球电力消耗到2030年会提高77%。那如何在没有核动力复兴的情况下满足这样的需求?

我们无法做到,因此我们要证明能源部的预测是错误的。

五、能源危机无法轻易解决

很可能就是这样的,但有些方法可能要好于其他;我们必须在最终使用那些明显不太好的方法前尽我们最大的努力。有一种替代能源是最干净、最便宜也是最充足的。它不会导致森林砍伐,也不需要严密的监管。它不需要依靠天气,而且它的建造和投入市场也不需要很长的时间;它早已存在于全球范围内了。

它就是“效率”。这意味着少耗费能源——或是更准确地来说,使用较少的能源来保证你的啤酒是冰的,洗澡水是热的,而工厂仍然具有同样的生产力。这并不是说要让人们去冲冷水澡、关闭电灯和暖气、少开车、少买东西、少吃肉、放弃住宅,或是改变行为来节约能源。用减少行为来节约能源是保守的做法。效率则是在维持或增加行为的情况下减少能源使用量。这并不需要太大的努力或是牺牲。节能电器、灯具、工厂和大楼,以及汽车可以在不剥夺任何人生活习惯的情况下减少全球1/5到1/3的能源消耗。

效率并不吸引人,而我们能够在不太麻烦的情况下减少能源使用的观念,在如今这个讲究越大越好的社会中并不容易实现。不过要能保证新的电厂不会让我们破产,不会制造石油独裁或是破坏地球,那么最好的方法就是不要建造它们。提高效率所节约的“负兆瓦”通常只须1~5美分每千瓦时,而新的核电站所制造的电力每千瓦时的价格是12~30美分。那是因为,尤其在美国,人们通常都耗费了相当惊人的能源量。美国的电厂可以将足够的电力转移给日本,而美国的暖气、工业用车和楼房就同美国的汽车一样惊人地耗费能源。只有4%的能源是用在正常白炽灯上的,其他全都被浪费了。中国预计未来15年内建造的建筑超过美国整个历史上所建造房屋,而它还没有任何绿色房屋标准或是绿色建筑。

然而效率已经使美国惊人的能源消耗量水平降低了不少。比如,鉴于联邦法律,现代美国的冰箱要比70年代的型号少消耗三倍的能源,即使它们容积更大且更高科技。

提高效率的最大阻碍来自于大多数公共事业的反对声,一旦卖出更多能源或要建造发电厂时,它们就会赚得越多。不过,在加利福尼亚和西北太平洋地区,公共事业利润同电力销售是脱钩的,这样它们就能够在不危害股东利益的情况下帮助消费者节约能源。结果,当地人均能源使用量在30年中基本保持不变——而美国其他地方则飙升了50%。如果全球的公共事业都能够通过帮助消费者节能来获利,那么美国能源部就不会发布那么多令人可怕的数字了。

六、“我们需要一场技术革命来拯救世界”

这很有可能。从长期来看,很难想象(在没有重大科技进步的情况下)如何在全球人口不断增加且发展中国家不断发展的情况下在2050年前减少80%的排放量。因此,在曼哈顿计划的基础上制定发展清洁技术的阿波罗计划就显得非常必要了。我们确实需要制定碳的价格来敦促市场缔造者和技术创新者来从事低碳活动;欧洲的总量控制与交易计划似乎在艰难起步后运行良好。涌向再生能源的私有资金可能在某天会制造出廉价的太阳能板、合成染料、超级电池或是真正清洁的煤厂。从某种角度来讲,在我们能够以最好的效率节省出我们所能够节省的负兆瓦或负桶数时,确实仍然需要一些新的东西。

但是我们已经拥有了我们所需的所有用于减排的技术。即使我们仅仅保持用电需求,我们就能够用风力发电所产生的1兆瓦代替煤炭产生的同样电量。而在实行了智能电网、绿色楼房标准和对从灯泡到液晶电视执行严格效率指标后,我们可以做到的就不仅仅只是保持用电需求不增加了。戈尔对2020年达到零排放有一个可行的计划;他认为通过提高效率可以减少28%的能源需求量,同时风能、太阳能和地热也能带来不少供给量的增长。不过,我们根本就不需要将我们的燃料使用降低到零来达到2020年的目标。我们只需做到尽量少用。

如果有人能够在2020年前提出更好的办法,那就太好了!

七、“最终需要改变我们的行为来拯救世界”

很有可能。认为推行绿色标准不会改变人们的生活方式,这是不正确的。丰田普锐斯汽车能够节省燃油,但当你将普锐斯停在车库而改骑自行车则根本不需要燃油。即便是节能的干衣机仍然要比晾衣绳消耗更多的能源。

用较少的能源做更多的事,这是一个好的开端,但要达到80%的减排目标,发达国家必须每时每刻都控制其行动。我们可以拔掉一些电子像框的插头,用出差取代一些视频会议,或尽量少开空调。如果这样做确实会带来不方便,那么相比消耗上万亿美元来建造新核反应堆,对敌对的石油国家产生永久的依赖或是制造一个满目疮痍的地球,哪个更不方便呢?

总之,发展中世界是必定要发展的。发展中世界的人想要吃更多的肉,开更多的车或住更好的房子,这是完全可以理解的。发达国家说,去做我们现在所说的,而不是去做我们曾经所做的。这样并不公平。但如果发展中世界也走上了发达国家浪费致富的道路,那么我们所共享的地球就无法适应了,因此我们需要改变我们的做法。然后我们至少可以说:做我们正在做的,而不是做我们过去所做的。

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