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全球能源问题:战略>技术  

2015-01-21 13:38:55|  分类: 每日科学新闻 |  标签: |举报 |字号 订阅

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能源问题一直是工业革命以来人类无法忽视的全球性问题之一。当代,关于能源问题的讨论不绝于耳,多数讨论均详细涉及不同能源的技术层面。但这样是否已经足够了呢?作者告诉你,更好的能源战略远远重于停留在理论阶段的先进技术。

  

作为一名能源技术和政策研究领域的研究员,我发现我经常被卷入有关能源技术的辩论中,以及未来的能源系统将扮演怎样的角色。人们总是能够很快地列出某项技术相对其它技术而言存在的优点或者缺陷,比如“风能适合于小范围的能源需求,但是它永远不会拥有核能那样的规模!”“电动车永远不会成为主流!我们应当使用天然气!”“利用蓄电池存储能量过于昂贵,并且难以维持!我们应当使用蓄热器!”

 

不管这些主张是否都基于事实,我相信用这种方式思考能源战略本身就是一个错误。如今,我们所使用的能量有各种各样的来源。美国能源信息署(EIA)最新的能量流动图精确地显示了美国能量的各项来源与支出。美国的能源来自煤、天然气、国产石油、核能、可再生能源、进口原油等等很多种,很显然,我们并不依赖于某一种能源。事实上,我们正享受着多样化能源组合带来的便利。

 


美国能源信息署记录美国所有主要能源的出处,并近似估计各来源的能源所应用的方面。

图片来源:EIA

 

与其集中发展某一特定的技术,多样化对于能源技术的发展才是更有希望的出路。可再生能源包括很多种形式,包括水力发电、风能、太阳能光伏发电、太阳热能,潮汐能,地热能,生物质能等等。在不同的环境中,不同的可再生能源各自占据主导地位。在干旱、阳光充足的地方,太阳能光伏发电是最好的选择,因为它的运行需要日光且几乎不需要水分。反之,如果是像美国太平洋西北沿岸的城市或加拿大等这些水分充足的地区,大部分电力可以由水电站提供。而到了纽约和西雅图这样的沿海城市,潮汐能则成为一个极好的选择。由于可再生能源的选择依赖于当地特殊的地理环境和气候条件,因此,如果我们要把重心转移到可再生能源上,我们应准备好进一步使能源的供应多样化,而非仅着眼于某一种技术。

 

将思维禁锢在几项技术上是错误的,如果能源策略的目标是使能源系统远离化石燃料,并且缓和气候变化造成的威胁,其实仅需要其达到两项要求。第一,它要能够减少温室气体的排放,抑制温度上升并稳定低于某一阈值。第二,它应当足够实用和有效以获得立竿见影的效果。麻省理工学院(MIT)核科学与工程学院的负责人Richard Lester去年二月在芝加哥举行的美国科学促进会(AAAS)会议中说道:一个很基础的常识是,当你有一个很难的任务时,比如缓解全球气候变化,有更多可选择的方法,你成功的可能性就越大。而且,如果某个方法被否决了,失败的几率就会增加,因为不会有两个相似的低碳方案供你选择。太阳能,风能,地热能,还有核能,每种能源都有它自己的优势和不足。正是由于能源系统彼此间巨大的差异,使得这种多样性成为一种有利的资产。这种多样性具有极高的价值,因为在能源领域,到处都充满了惊喜。因此,尽管设想单独的一种方案(比如风能或太阳能)能否解决问题是非常有意思的学术训练,但没有任何面临巨大风险的重大战略决策会选择这种孤注一掷的做法—把鸡蛋放在同一个篮子里。

 

在讨论如何减缓气候变化的能源政策及可采用的手段时,我们总是在不断地重复争论一种技术相对于另外一种有何优点,而不死死揪住这种陈词滥调恰恰是非常重要的。当我们为几种遥远未来的假想和愿景争得不可开交的时候,碳排放仍在继续,全球气候仍走在持续恶化的道路之上。

 

若要达到政府间气候变化专门委员会(IPCC)给出的气候稳定的指标,美国将不得不以远超过1990-2012年间几倍的速率减少碳排放量。

 


图片来源:Richard Lester, MIT

 

毫无疑问,气候变化的威胁已迫在眉睫,我们必须尽快减少碳排放来减缓全球变暖的速率,并最终令其停止。迄今为止,没有任何一条已颁布的政策或国际条约以控制气候变化所需要的速率成功减排。相对于技术辩论,我们更应该讨论在现有技术范围内能够减少碳排放的最实际和最直接的方法。现在已经没有时间可浪费了。我们需要采取更积极的行动来扭转现在气候变化的趋势,以免为时过晚。

 

关于作者:罗伯特?法尔斯R(obert Fares)是美国得克萨斯大学奥斯汀分校机械工程学博士,他在那里学习了经济学和新兴的网格技术对环境的影响。可以关注他的推特@robertfares。(翻译:刘思辰;审校:程孙雪子)

 

原文链接:

http://blogs.scientificamerican.com/plugged-in/2014/08/19/energy-diversity-a-key-to-sustainability/

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