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
Slate 上有一篇好文章,闡述了將部分用於可再生能源補貼的資金轉移到研發上的理由。文章的主要觀點是,太陽能和風能的使用正以蝸牛般的速度增長,而且幾乎沒有跡象表明這些能源的價格會變得具有競爭力。有一個並非每個人都意識到的觀點是,當您現在談論“可再生能源”時,您主要是在談論生物質能,這是一種既不高效也不清潔的資源;它表明了太陽能和風能在可再生能源中所佔的比例有多小。但這正是人類在大部分現代歷史上生存的方式,直到化石燃料引起了能源使用方面的革命,使我們朝著更高的效率、機動性和能量密度發展(化石燃料也有一些重要的環境效益,這些效益並不總是被人重視,例如拯救鯨魚免於滅絕)。
提倡使用可再生能源是件好事,但就目前而言,這個夢想似乎還遠未實現。正如 Slate 文章所述:
當然,風能和太陽能大幅增長。自 1990 年以來,風力發電每年增長 26%,太陽能發電每年增長驚人的 48%。但是,這種增長是從幾乎沒有到略多於幾乎沒有。1990 年,風能產生了世界能源的 0.0038%;現在產生 0.29%。太陽能發電已從基本上為零增長到 0.04%……此外,在未來幾十年,太陽能和風能的貢獻仍然很小。在國際能源署的樂觀情景中,該情景假設世界各國政府將履行其所有綠色承諾,到 2035 年,風能將提供全球能源的 1.34%,而太陽能將提供 0.42%。到 2035 年,全球可再生能源很可能增加約 1.5 個百分點,達到 14.5%。在不切實際的樂觀假設下,這一比例可能會增加 5 個百分點,達到 17.9%。
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有趣的是,歐洲現在從風能中獲得的能量比工業化之前還要少。但問題的癥結在於 0.29% 和 0.04% 幾乎算不上什麼。讚美一個基於可再生能源的未來是一回事,設想如何在幾十年內將這個微小的比例提高到哪怕是 10% 這樣的水平完全是另一回事。正如著名氣候學家詹姆斯·漢森所說,“認為可再生能源將使我們能夠在包括美國、中國、印度或整個世界範圍內快速逐步淘汰化石燃料,幾乎等同於相信復活節兔子和[牙齒]仙女。”
那麼,是什麼阻礙了可再生能源的快速擴張?根據 Slate 文章的說法,補貼是一個原因。
我們正在為這些可再生能源付出高昂的代價。在過去的 12 年中,世界在清潔能源領域投資了1.6 萬億美元。到 2020 年,僅歐盟為提高對可再生能源的依賴所做的努力每年將花費 2500 億美元。西班牙現在為可再生能源補貼支付的費用幾乎佔其 GDP 的 1%,這比它在高等教育上的花費還要多。到本世紀末,西班牙的鉅額投資將使全球變暖推遲 62 個小時。目前的綠色能源政策之所以失敗,原因很簡單:可再生能源太貴了。有時人們聲稱可再生能源實際上更便宜。但是,如果可再生能源更便宜,它們就不需要補貼,我們也不需要氣候政策。
我一直在想,如果西班牙把更多錢花在教育上,減少在可再生能源上的花費,那會是一個好主意,但無論您如何看待這個問題,這都是一大筆錢。而且這筆錢也沒有花在研發上。德國的太陽能補貼是眾所周知的;最近《福布斯》一篇文章稱其為“太大太快”。在美國,能源資訊管理局報告稱,2010 年太陽能和風能的補貼分別為 10 億美元和 50 億美元(相比之下,核能為 25 億美元,其中包括貸款擔保,而天然氣為 29 億美元)。
結果基本上是大量用於可再生能源的非研發支出,但收效甚微。Slate 文章指出,我們需要將大部分資金轉移到實際的研發上。清潔能源研發資金的趨勢似乎確實證實了這一需求;如下圖所示,美國在可再生能源上的支出遠低於國際能源機構的建議(而且總體上遠低於建議的水平)。
與此同時,民意調查顯示,在不久的將來,公眾普遍更關心創造就業機會,而不是環境,因此似乎傾向於支援天然氣擴張高於一切。
Slate 文章的結尾呼籲透過創新降低可再生能源的價格,而不是補貼它。中國似乎提供了一個可以做什麼的很好的例子。
解決方案是透過創新降低可再生能源的價格。我們需要大幅增加對研發的投入,以使下一代風能、太陽能和生物質能更便宜、更有效。以中國為例。儘管該國在太陽能和風能領域進行了大量投資,但它主要以補貼價格向西方國家出售太陽能電池板。風能僅佔中國能源的 0.2%,太陽能佔 0.01%。與此同時,中國屋頂上安裝了全球 68% 的太陽能熱水器,因為它是一項智慧且廉價的技術。它不需要補貼,並且產生的能源是所有中國太陽能電池板的 50 倍。
現在大力推廣可再生能源就像試圖將一種有缺陷的新計算機模型推向市場一樣。起初可能會感覺良好,但未來只會效率低下、成本高昂且毫無意義。最好放慢擴張速度並激發創新。