我们正处于一个全球变暖危机加重的时代。
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为了应对危机,化石燃料必须被淘汰,而取而代之的能源必须不破坏生物圈自给能力、能量密度大且能够满足人类工业文明需要。
一个应对气候变化的标准处方是:风能和太阳能相结合,兼顾能源效率。无论理论还是现实中,提高效率都是极为理想的——从单位能量中获得更多的服务,但组合的高效率与总体上降低能量消耗并非一码事。在历史上,更高的效率往往同时伴随着更高的能源消耗,如今西方经济效率提高到了40年前的两倍之多,但今天的能源消耗比之前多得多。对此可以使用经济原因解释:相对于其他生产要素,效率提高降低了能源的价格,这样反而导致对能源的需求增多(微观经济学中的弹性消费)。
风能和太阳能当然是低碳能源,电网中的可再生能源越多越好
风能和太阳能从众多新能源中脱颖而出,毫无疑问这二者均是低碳能源。我与环境研究方面的作家克里斯˙古德(Chris Goodall)从《卫报》发表的英国电网几个月的数据中发现,英国数以百兆瓦计的风能发电已经取代了天然气发电。令我多少有点惊讶的是,我们的研究同样证实,风能发电能降低二氧化碳排放量。
美国的圣戈尔戈尼奥山口风电场。 图片来源:维基百科
能源利用方面有个怪事,风能在英国、美国等大多数国家占比不到10%,但这些间歇发电的风能反而导致化石燃料发电的效率变得更低。间断性这个问题倒是可与当前的产能过剩相抵消。对于电网经理来说,选择哪种能源发电并不算难,大概跟体育大赛直播的广告期间人们是选择咖啡还是茶叶一样简单。等到风能在电网中占的比例到达20~30%之间,这事可能会变得难些,但对其能产生多大影响以及如何管理等方面,人们还存在着巨大的分歧。而我认为在可预见的未来,可再生能源在电网中占的比例越多越好。
可再生能源还有其他的优点,如与蒸汽等热电不同,风能和太阳能发电过程基本不需要水资源(可能在风多尘多的地区,需要用水来清洁光伏发电板),这使得它们更适合在太阳辐射强烈的干旱地区发电。并且可再生能源发电过程并不会产生污染,这与燃烧时会向大气或水中排放致癌物质、二氧化硫、汞以及其他有毒物质的煤炭、石油等大不相同。尽管在中国,太阳能发电设备的制造过程中有污染河流的先例,但这并非因为工艺本身的内在风险大过其他制造工业。生产太阳能电池时使用的有毒元素镉、碲以及一些稀土元素等完全可以无限次回收循环使用,风能发电使用的涡轮发电机组件同样如此。
然而,可再生能源现在遇到了强烈的政治反对。有人出于审美,而坚决排斥在自己家的后院出现涡轮发电机;非要说“别在我家后院”(NIMBY,邻避)的话,指的就是这类人。另外,出于保护动物的考虑,确实不能忽视风力发电在一些地区会造成鸟类和蝙蝠的死亡问题,但这不会——也不该阻止世界上大多数陆上及海边风力发电场的发展。
太阳能发电产业可能会造成特定物种如沙漠龟栖息地的消失,但地球上仍有广大的人烟稀少的沙漠地区,在那里建造几万平方公里的太阳能发电场并不会对生物多样性产生大的威胁。我也很难理解,有何环保理由去反对在自己家屋顶、道路两旁和其他城区安装太阳能光伏电板。
香港的太阳能发电板。 图片来源:维基百科