氣候保護的關鍵(擴充套件版)

為了避免災難性的全球變暖,必須立即做出重大承諾,培養新技術


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技術政策是應對氣候變化挑戰的核心。即使減少浪費效能源支出,我們目前的技術也無法同時支援二氧化碳排放量的減少和全球經濟的擴張。如果我們試圖在沒有一套根本性的新技術的情況下限制排放,最終將扼殺經濟增長,包括數十億人的發展前景。關鍵是新的低碳技術,而不僅僅是能源效率。

經濟學家經常談到,對碳排放定價——透過可交易許可證或碳稅——就足以實現所需的排放量減少。事實並非如此。歐洲的碳交易系統可能略微減少了排放,也可能沒有,但它並沒有顯示出多少能力來產生大規模研究,也沒有能力開發、演示和部署突破性技術。在邊緣上,交易系統可能會稍微影響煤電廠和天然氣電廠之間的選擇,或者促使更多地採用太陽能和風能,但它不會導致能源系統的必要根本性改革。

為此,我們將需要的不只是碳定價。考慮三種可能具有變革性的低排放技術:碳捕獲和封存(CCS)、插電式混合動力汽車和聚光太陽能熱發電。每種技術的成功都需要多種因素的結合:更多的應用科學研究、重要的監管變革、適當的基礎設施、公眾接受以及早期的高成本投資,以便“沿著學習曲線”在長期內降低成本。在其中一個或多個方面失敗可能會扼殺這些技術。

例如,CCS取決於在發電廠以低成本捕獲二氧化碳、透過管道長距離運輸以及安全、可靠和持久地將其封存在地下的能力。所有這些元件都接近部署,但每個元件都面臨著重大挑戰。碳捕獲對於新型燃煤電廠(特別是稱為整體煤氣化聯合迴圈或IGCC以及氧燃燒的型別)最有希望,但其成本和可靠性尚未得到證實。龐大的新型二氧化碳管道網路將需要主要的監管和政策支援,並面臨環境和產權方面的障礙。大規模的二氧化碳地質封存也必須得到證明,並進行仔細的監測和環境監管。早期的示範專案可能比後期的專案成本高出許多倍,而且幾乎肯定需要一些公共資金。因此,廣泛的公眾接受和支援對於這項技術至關重要。然而,迄今為止,美國政府甚至未能啟動一個示範性CCS發電廠,而各種私人倡議目前都陷入困境,這都是因為缺乏公眾支援和融資。

插電式混合動力汽車也提出了類似的問題。關於它們所需的電池的安全性、可靠性和耐用性,以及需要對電網進行額外投資以支援它們,仍存在基本問題。早期的型號可能成本高昂、便利性較低且效能不確定。太陽能熱發電利用沙漠地區的聚光太陽輻射來煮水,用於蒸汽輪機發電,也取決於解決一系列問題。科學挑戰包括夜間電力儲存,監管和財務障礙包括安裝新的高壓直流輸電網,以便將電力從沙漠長距離傳輸到其他地方。

當我們考慮到富裕國家開發的低排放技術需要在較貧窮的國家迅速採用時,問題變得更加複雜。專利保護在促進創新的同時,可能會減緩這些技術向低收入國家的傳播,除非採取補償措施。與藥品一樣,專利保護可能是一把雙刃劍:促進創新,但減緩向窮人的傳播。

經濟學家喜歡設定糾正性價格,然後就此結束,將其餘的家庭和商業決策交給市場的魔力。這種不干預的方式在能源技術的重大改革中行不通。我們需要大規模的公共資金用於研究、開發和示範專案;制定智慧財產權政策以促進向貧困國家的快速傳播;以及促進公眾辯論和對新選擇的接受。我們需要支援贏家,至少是暫時的,以推動新系統的發展。

很難想象像中國和印度這樣的以煤炭為基礎的發展中經濟體會在知道CCS是否真正有效之前就接受嚴格的排放目標。我們很難在不知道哪些低成本技術實際上可行以及成本是多少的情況下,就為主要行業(如汽車)設定高度限制性的排放目標。對低排放技術的信心將反過來促進政治上對更嚴格的許可證制度或更高的排放稅的接受。

如果我們想要有機會將碳排放穩定在避免巨大且可能具有破壞性的全球成本的水平上,美國、歐洲和日本將需要儘快啟動所有這些技術創新。最遲到2010年,世界應該在中國、印度、歐洲和美國開始建設示範性的CCS燃煤發電廠;富裕國家應該幫助在與撒哈拉沙漠接壤的州資助和建設聚光太陽能熱電廠;高補貼的插電式混合動力汽車應該下線。只有這些步驟才能使我們能夠更深入地瞭解真正變革的道路。

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