本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定代表《大眾科學》的觀點
作為一名能源技術和政策領域的研究人員,我經常發現自己被捲入關於某些能源技術的爭論中,以及它們應在未來能源系統中扮演什麼角色。人們很快列舉出一種技術相對於另一種技術的具體優點或缺點:“風能小規模應用沒問題,但它永遠無法像核能那樣擴大規模!”“電動汽車永遠不會成為主流!我們應該使用天然氣!”“電池儲能成本高昂且不持久!我們應該使用熱能儲存!”
無論這些說法是否基於事實,我認為以這種方式構建我們的能源戰略選擇是一個錯誤。今天,我們使用的能源來自各種來源。美國能源資訊署最新的總能源流動圖清楚地顯示了美國從哪裡獲得能源,以及這些能源用於什麼。美國的能源來自煤炭、天然氣、國內石油、核能、可再生能源、石油進口等等,很明顯,我們目前並不依賴任何一種特定的能源。事實上,我們受益於多元化的組合。
我們更有可能進一步多樣化我們的能源來源,而不是集中於一種特定的技術。可再生能源有多種形式,包括但不限於水力發電、風力發電、太陽能光伏發電、太陽能熱發電、潮汐能、地熱能和生物質能。哪種可再生技術最有意義因地而異。在乾燥、陽光充足的地區,太陽能光伏發電可能是最佳選擇,因為它們依靠陽光執行,需水量極少。在美國太平洋西北地區和加拿大等水資源豐富的地區,大部分電力可以在水力發電站生產。而在紐約和西雅圖等沿海城市,潮汐能可能是一種有吸引力的本地電力選擇。最佳的可再生能源取決於獨特的當地地理和天氣條件,因此如果我們轉向可再生能源——而不是集中於一種技術——我們有望進一步實現能源供應的多樣化。
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將我們的思維侷限於某些技術是一個錯誤。如果能源戰略的目標是減輕氣候變化的威脅,它只需要滿足兩個條件。首先,它應以一定的速率減少溫室氣體排放,使地球溫度上升幅度控制在某個閾值以下。其次,它應該足夠實用和有效,以實現快速的結果。正如麻省理工學院核科學與工程系主任理查德·萊斯特在去年二月份芝加哥舉行的美國科學促進會會議上所說
……當您面臨像[減緩氣候變化]這樣非常艱鉅的任務時,擁有的選擇越多,您就越有可能成功,這是一種基本的常識。而且,如果任何一種選擇被排除在外,失敗的機率就會增加。特別是因為沒有兩種低碳選擇是相同的。太陽能、風能、地熱能和核能各有優缺點。鑑於能源系統極其多樣化的性質,這種多樣性是一種資產。這種多樣性的價值尤其高,因為在能源領域,總是會有意外發生。因此,雖然思考單一選擇——例如,風能或太陽能——是否可以解決問題是一項有趣的學術練習,但沒有任何認真的戰略會主張將所有雞蛋放在一個籃子裡,尤其是在考慮到風險的嚴重性時。
在討論能源政策和我們可用於緩解氣候變化的工具時,重要的是不要執著於辯論一種技術優於另一種技術的常見論調。當我們相互對立地爭論一個假設的、遙遠的未來的願景時,碳排放持續存在,氣候繼續朝著惡化的方向發展。
請不要誤會,氣候變化的威脅是緊迫的,我們必須儘快減少碳排放,以減緩地球變暖的速度,並最終使其停止。迄今為止,我們頒佈的政策或國際條約中,沒有一項能夠以控制氣候所需的速度減少排放。與其辯論技術,我們不如辯論我們今天可以採取的最實際和最直接的步驟,利用我們掌握的任何技術來減少碳排放。時間不等人。我們需要有意義的行動來扭轉當前的氣候趨勢,以免為時過晚。
圖片來源
美國能源流動圖 - EIA
美國減排與 IPCC 目標的比較 - 理查德·萊斯特,麻省理工學院