印度能否拯救變暖的地球？

編者注（2020年2月20日）：在2月19日的民主黨辯論中，前紐約市市長邁克爾·布隆伯格表示，印度對氣候變化的影響比中國更為關鍵。《大眾科學》的一篇獨家文章解釋了原因：印度未來幾年的能源決策將深刻影響本世紀地球變暖的程度。

在2015年巴黎氣候變化大會上，一個波光粼粼的瀑布吸引著遊客進入印度展館。展館內，多媒體展覽和一連串的專家小組宣佈，該國的清潔能源未來正在快速逼近。印度總理納倫德拉·莫迪更進一步，宣佈他的國家將領導一個新的國際太陽能聯盟，以提高120個國家的太陽能發電量。印度官員決心成為應對全球氣候變化的領導者。

在我抵達巴黎之前，我進行了一次橫跨印度的研究之旅，我很難將這種充滿信心的樂觀主義與我在實地看到的現實相符：嚴重依賴燃煤電廠，無法處理大量風能或太陽能發電的故障電網，以及一種普遍的態度，即印度作為一個發展中國家，不應該減少碳排放，並且應該能夠像其他主要國家那樣使用化石燃料來實現增長。儘管如此，到會議結束時，印度和包括歐盟在內的其他194個國家都通過了《巴黎協定》，該協定承諾將全球變暖限制在攝氏兩度以內。2016年11月，該協定生效，使每個國家的承諾都具有國際法約束力。

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儘管印度領導人言辭高調，但他們對清潔能源未來的願景遠未得到保證。即使印度的承諾為太陽能和風能設定了雄心勃勃的目標，但其遏制排放的總體承諾卻令人失望。如果政府只是袖手旁觀，排放量將迅速上升，但仍將保持在該國在巴黎為自己設定的極高限額之內。

這對世界來說將是災難性的。印度是地球上增長最快的主要經濟體之一，預計到2040年人口將增至16億。屆時，電力需求可能會增加四倍。如果這個國家不採取嚴厲措施，到本世紀中葉，它很可能成為最大的溫室氣體排放國（目前排名第三，僅次於中國和美國），並將被鎖定在化石燃料基礎設施中，這可能會破壞世界遏制氣候變化的努力。例如，如果它以滿足其飛速增長的需求所需的速度增加燃煤發電，那麼到2040年，其溫室氣體排放量可能會翻一番。

然而，印度在某些方面是從一張白紙開始的。與發達國家不同，發達國家面臨的挑戰是用清潔能源取代骯髒的化石燃料基礎設施，而印度的大部分基礎設施尚未建成。該國可以選擇投資風能、太陽能和天然氣發電，而不是煤炭。更高效的電器、工廠和車輛可以控制需求，從而更容易轉向更清潔的能源。最近，政府暗示可能會改進其令人失望的巴黎承諾。但就目前而言，能源巨頭仍在繼續前進。讓印度走上更清潔的道路需要什麼？哪些決定可能會毀滅地球？

為所有人提供更多電力

原始且骯髒的能源在印度的能源結構中佔據主導地位。三分之二的家庭仍然依賴牛糞餅、稻草、木炭和木柴做飯和取暖——這幾乎佔全國一次能源供應的四分之一。其餘幾乎全部來自煤炭和石油。燃煤電廠發電量佔印度電力總量的四分之三，該國一半的工業部門燃燒煤炭來產生鍊鋼等工藝所需的熱量。石油幾乎驅動著整個交通運輸部門。

這些化石燃料名義上很便宜，但它們付出了沉重的代價。除了氣候變化之外，它們還導致城市霧霾；世界上汙染最嚴重的20個城市中，有10個在印度。燃煤電廠消耗大量的水。日益依賴外國煤炭和石油進口導致經濟不穩定；在全球石油危機期間，印度貨幣遭受了快速貶值。

通往現代清潔能源最有希望的途徑是電力部門。隨著成本下降，可再生能源發電的成本競爭力越來越強於煤炭。從長遠來看，電力可以為摩托車、汽車和卡車提供動力，從而削弱石油對交通運輸的控制。

這一切都不容易。電網甚至沒有覆蓋到超過3億印度人。數百萬居住在電網覆蓋範圍內的人仍然缺乏可靠的電力，因為電網已經癱瘓——當然也無法接受來自太陽能或風能技術的能源湧入。例如，在我巴黎之行前，我看到可怕的風暴導致數千人斷電數週。

儘管現實如此，莫迪政府還是提出了一個充滿希望的願景。在巴黎，它承諾到2030年將非化石燃料發電的比例提高到40%，高於今天的24%。2016年末，它更進一步，將其預測提高到60%，這是一個真正雄心勃勃的目標。水電目前佔印度非化石燃料發電的大部分，但獲得許可證、徵用土地以及與因水壩而流離失所的當地社群談判賠償的困難往往使大多數擬議的水電站專案夭折。長期建設延誤也排除了核反應堆發揮主要作用的可能性。

為了實現其60%的目標，政府迄今為止最大的意圖是到2030年將太陽能和風能發電量擴大到350吉瓦。其中，250吉瓦將來自太陽能，這將超過目前全球所有太陽能裝機容量的80%。儘管目標宏大，但由於太陽能發電成本大幅下降，這一目標正變得越來越現實，印度的太陽能發電成本在過去五年中下降了三分之二。新建太陽能發電廠現在比燃燒進口煤炭的新建燃煤電廠更便宜，到2020年，太陽能將比使用國內煤炭的新建燃煤電廠更便宜。最後，政府和外國捐助者正在投資一個名為綠色走廊的國家輸電線路網路，將拉賈斯坦邦塔爾沙漠等陽光充足的地區與孟買和德里等遙遠的城市連線起來。

政府還設定了雄心勃勃的目標，在城市屋頂以及電網尚未覆蓋的偏遠村莊部署太陽能發電。印度人喜歡指出，電信行業能夠從極少的陸線基礎設施“跨越式發展”到廣泛的行動電話網路。他們以此類推，認為印度應該能夠跨越式發展，繞過尚未完全部署的電網，採用不需要國家電網的本地太陽能發電。事實上，屋頂太陽能的安裝量在過去四年中幾乎每年都翻了一番。

情況可能如此，但大型太陽能發電場的成本要低得多，而且全面的電網可以為現代電器供電，遠遠超出典型的偏遠太陽能裝置可能支援的幾盞燈泡和吊扇。所有這些都表明，最佳策略是同時追求集中式和分散式發電，並擴充套件和升級電網。與此同時，分散式太陽能電池板和電池，尤其是當它們聯網形成可以為社群、醫院或資料中心服務的微電網時，可以使整個系統更具彈性。

天然氣解決方案

儘管如此，電力需求的增長速度仍將快於企業建設可再生能源的速度。而且，需要更多可控的電源來緩衝日益增長的風能和太陽能發電不可預測的輸出。目前，電池儲能的成本太高，無法大規模部署。

天然氣發電廠可以解決這兩個挑戰。在美國，能源二氧化碳排放量在過去十年中下降了約15%，主要是因為天然氣（碳強度是煤炭的一半）取代了煤炭。天然氣發電僅佔印度電力總量的8%，因為國內產量極低，進口天然氣一直很昂貴，而且以前的政府更傾向於依賴國內儲量豐富的煤炭。但全球液化天然氣供應量正在上升——來自澳大利亞、非洲，甚至美國——因此亞洲的價格正在迅速下降。

天然氣發電廠比燃煤電廠更便宜、建造速度更快，而且它們可以提高和降低輸出功率，以抵消風能和太陽能的可變性。天然氣還可以取代工業和建築供熱以及交通運輸燃料中的煤炭和石油，從而進一步減少排放。布魯金斯印度學會主席、殼牌印度公司前負責人維克拉姆·辛格·梅塔認為，印度的能源政策應強調天然氣基礎設施。印度將需要大力投資國內管道網路以輸送天然氣，並投資再氣化終端以進口液化天然氣。

莫迪政府可能正在傾聽。它最近承諾，政府和私營部門在2022年之後都不會再建造任何燃煤電廠。莫迪還承諾使用更多的天然氣。信守後一個承諾可以確保前一個承諾也能實現。

利用它並失去它

即使轉向可再生能源和天然氣，煤炭和石油在短期內仍將主導印度的能源結構。這就是新德里政策研究中心 Navroz Dubash 認為，加大對節能經濟的投資至關重要的原因。如果印度變得像某些人希望的那樣高效，它可能會成為一個發展中國家的光輝典範，在實現經濟增長的同時，能源需求不會相應增加，從而阻止排放量的上升。

儘管國際能源署預測，如果不加以控制，到2040年，印度的電力需求將是現在的四倍，但積極推行能效提升可以將增幅限制在僅為當前水平的兩倍。提高製造設施的效率可能會產生深遠的影響。工業目前消耗印度能源的40%以上。僅將鋼鐵、磚和化肥製造轉化為高效裝置並從煤炭轉向天然氣或電力，就可以節省大量的能源和排放。

該國的建築物提供了另一個巨大的機會。到2040年，將有驚人的四分之三的建築物尚未建成。家庭和企業的用電量可能會激增，尤其是在空調普及的情況下，因此印度的新建築物必須經濟地使用電力。

印度已經在利用公共政策來降低節能產品的成本方面處於領先地位。最近的一項舉措——能源效率服務有限公司，該公司批次採購裝置並以低價分銷——取得了巨大成功。該舉措已售出超過2億個高效LED燈泡，其成本與傳統白熾燈泡相當，並已將LED價格降至低於西方國家的水平。該舉措正開始訂購高效空調，以鼓勵製造商進行創新。如果這種機制繼續成功，市場將推動對更好電器的投資，因為數百萬新的中產階級印度人需要現代服務。

印度還可以應對交通運輸排放量的上升。目前，交通運輸僅消耗該國能源的14%，因為很少有印度人擁有汽車。然而，到2040年，在收入增加和對汽車的需求增加的刺激下，燃料需求可能會增加兩倍以上。政策制定者最近規定，新車的燃油效率必須越來越高。但該國可以大力投資充電基礎設施，以提高電動汽車的吸引力，幫助可再生能源減少汽車排放。鑑於兩輪車和三輪車目前佔印度汽車銷量的80%以上，政府可以透過在短期內推廣電動摩托車和人力車，在電氣化方面取得快速進展。如果城市規劃者能夠部署有效的公共交通，他們就可以減少人們擁有汽車的願望。

改善城市交通也可以挽救數百萬人的生命。在印度，霧霾和顆粒物空氣汙染——主要由柴油汽車排放——窒息了德里等主要城市，每年造成180億美元的經濟生產力損失，並導致每年超過100萬人過早死亡。

利用太陽能還可以幫助緩解緊張的食品和水系統。印度南部的一個試點專案將使用聚光太陽能反射鏡產生蒸汽，蒸汽將驅動渦輪機，蒸餾水並執行食品冷藏。政府還在積極部署太陽能電池板，到2019年為20萬臺灌溉泵供電，最終目標是將所有2600萬臺泵（使用柴油或電網電力執行）轉換為太陽能發電。

現實檢驗

在我與國內外公司（尤其是太陽能領域的公司）的對話中，我被一種鮮明的對比所震驚。印度境外的公司看到了一個利潤豐厚的市場，它將以創紀錄的速度增長。但印度境內公司的領導人私下裡卻嗤之以鼻。他們的悲觀情緒源於他們對印度功能失調的電力部門、基礎設施專案缺乏資金以及充滿爭議且有時腐敗的政治格局的經驗。典型的印度式障礙阻礙了清潔能源戰略的輕鬆實施。

首先，如前所述，破舊的電網完全沒有準備好處理可再生能源的少量增長，而且這種壓力只會越來越大。例如，隨著氣候變化加劇乾旱，農民正在開啟更多的灌溉泵，這些泵潛入更深的地下，這樣做，他們正在使用更多的電力。2012年，抽水量的急劇增加導致了人類歷史上最大規模的停電。已經破產的公用事業公司無力升級老化的電網，陷入了以低於成本的價格向客戶收費、負債累累以及未能維護電網或打擊猖獗的竊電行為的惡性迴圈。

其次，由於私人融資稀缺和繁瑣的監管，基礎設施建設出了名的困難。這令人擔憂，因為僅滿足印度的可再生能源目標就需要到2020年投資1500億美元——遠遠超過政府可以調動的資金。再次出現了一個惡性迴圈，銀行向停滯不前的專案（尤其是在電力部門）大量貸款，因此沒有良好的狀態進行進一步投資。他們通常收取過高的利率。難以捉摸的政府許可證和土地徵用障礙可能會延誤或扼殺清潔能源專案。

第三，治理及其棘手的政治可能會阻礙明智的政策。例如，即使莫迪政府設定了雄心勃勃的風能和太陽能目標，但實施主要取決於各邦，其中許多邦一直不願採取行動。莫迪的另一項舉措——廢除消費者燃料的浪費性補貼——成功地提高了汽油和柴油的價格，但由於政治反彈，提高烹飪用煤氣和煤油價格的計劃已經停滯不前。只要天然氣以低於市場價格的價格出售，公司就沒有動力投資鑽探新井以增加國內產量。

最後，莫迪政府對煤礦開採公司徵收的稅收不僅引起了煤炭公司的憤怒，也引起了鋼鐵公司等客戶以及主要產煤邦政府的憤怒。這些強大的政治力量可能會阻止進一步提高稅收，目前的稅收遠低於燃燒煤炭造成的汙染成本。

需要強有力的政策變革。首要任務是將公用事業公司從其沉重的債務中解救出來，以便它們能夠加強電網併為可再生能源付費。莫迪政府透過承諾償還債務以換取更好的公用事業公司績效（例如減少電網中的電力損失，電力損失可能超過輸入電網電力的四分之一）取得了一些進展。政府可以更進一步，減少州政府對公用事業公司的影響，從而使公司不會因政治家的利益而被迫降低費率。另一個優先事項是收緊工業能效法規。政策制定者可以加快天然氣管道和發電廠以及液化天然氣進口設施的許可證審批。他們還可以加大對碳捕獲的激勵力度，以減少燃煤排放，正如印度南部的一家化工廠最近開始做的那樣。更好的是，他們可以將不再新建燃煤電廠的日期提前到早於2022年。所有這些都需要聯邦政府和州政府之間的合作，以及對抗行業遊說的政治勇氣。建立政治聯盟最有效的方法是使清潔能源基礎設施在經濟上具有吸引力，能源效率服務有限公司等舉措透過鼓勵本地製造業做到了這一點。

來自國外的幫助

印度不會獨自實現低碳轉型。它將需要幫助開發新技術併為其部署提供資金。一些跡象令人鼓舞：印度與美國在清潔能源研發方面建立了夥伴關係，與德國在電網基礎設施融資方面建立了夥伴關係，並與多邊開發銀行在部署可再生能源方面建立了夥伴關係。

援助規模需要至少增加一個數量級。否則，印度很可能繼續安裝效率低下的燃煤電廠，大量消耗外國石油，並在搖搖欲墜的電網中掙扎。外國領導人不應寄希望於印度建設低碳未來，而應加緊幫助印度做出這一選擇。這樣做有強大的經濟激勵：透過加速印度的能源轉型，各國可以為其清潔能源產業開闢利潤豐厚的出口市場。而且還有一個更大的當務之急：地球的命運懸而未決。