本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
這是曼尼託巴大學多產的思想家瓦茨拉夫·斯米爾在本月《大眾科學》雜誌上撰寫的文章。當斯米爾說些什麼的時候，我通常會聽。在過去的二十年裡，他撰寫了 30 多本關於能源、環境和生物圈幾乎所有可想象方面的書籍。斯米爾的典型方法——最近導致比爾·蓋茨稱他為最期待其書籍的作者之一——是將一個與能源相關的主題包裹在緊密的事實和資料中，將討論從推測和一廂情願的想法轉移到硬資料上。瓦茨拉夫·斯米爾是星光熠熠的能源夢想與冰冷的數字和現實之山相遇的地方。
斯米爾的核心論點很簡單，我經常在這個部落格上提出：雖然可再生能源有相當的前景，但它根本不夠快速和廣泛。它對國家能源結構的總貢獻微乎其微，除非出現意想不到的突破或激進的政策變化，否則它似乎將繼續以這種極其緩慢的速度前進。這與可再生能源愛好者的星光熠熠的夢想相反，他們似乎認為以可再生能源為主導的能源未來即將到來。
斯米爾首先指出一個被低估的事實，即目前可再生能源提供的約 10% 的能源中，只有3.35% 來自“新的”可再生能源，即太陽能、風能和液體生物燃料。大部分可再生能源仍然是“舊”品種，即水力發電和木屑。我們不太可能看到後一類有任何顯著的擴張，因此可再生能源的所有前景都必須來自新的可再生能源，尤其是太陽能和風能。可悲的是，這兩者目前僅滿足國家能源需求的一小部分（風能：1.19%，太陽能：0.16%）。
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這些數字似乎也與能源使用歷史一致。當談到快速擴張可再生能源的夢想時，正如斯米爾告訴我們的那樣，歷史並不站在我們這邊。即使是煤炭、石油和天然氣等傳統能源也花了大約 50 到 75 年的時間才對能源結構做出重大貢獻，而且與可再生能源不同，這些能源的基載不是問題，而且技術已經基本成熟且便宜。後兩個因素已經不利於可再生能源，這使得它們在短短幾十年內擴張的任何可能性都至少是一個非常不確定的命題。
斯米爾描述了可再生能源面臨的三大挑戰，這些挑戰使得它們預計的快速增長變得模糊和悲觀。第一個因素僅僅是滿足能源需求所需的巨大增長；這一點怎麼強調都不為過，但殘酷的事實是，將風能的份額從 1.19% 增加到 50% 不僅僅是額外投資的問題。鑑於能源的歷史，整個能源基礎設施和政治機構都必須被動搖，才能嘗試實現這種改變。與此同時，世界需求，尤其是在發展中國家，正在迅速增長，以至於即使是化石燃料也很難跟上，因此可再生能源已經在試圖向上攀登。
面對可再生能源一直以來面臨的難題，這些努力也不太可能取得成果：它們無法提供基載電力，而化石燃料一旦出現在電網上就很容易實現這一目標
風能和太陽能可以為基載做出貢獻，但它們不能單獨供應全部基載，因為風並不總是刮，太陽在晚上落下，並且無法可靠地預測這種供應。在德國等可再生能源已經大幅增長的國家，風能和太陽能在某些陽光充足和有風的時段內可以供應從微不足道的數量到大約一半的需求。這些大幅波動需要來自其他發電廠（通常是燃煤或燃氣發電廠）的後備電力或增加電力進口。在德國，所有這些變化都可能對一些鄰國的電力流動造成嚴重中斷。
可再生能源將面臨強烈反對的第三個原因是政治和經濟因素，但這仍然是一個令人望而卻步的因素，因為它涉及到拒絕一種已經融入這個國家一個多世紀的經濟和企業生活的生活方式。
導致長期轉變的最後一個因素是現有基礎設施的規模和成本。即使我們獲得免費的可再生能源，各國、公司或市政府放棄它們在化石燃料系統中所做的巨大投資，從煤礦、油井、天然氣管道和煉油廠到數百萬個當地加油站，在經濟上也是不可思議的——這些基礎設施在全世界的價值至少為 20 萬億美元。
因此，可再生能源的前景，尤其是在其可衡量和快速擴張方面，看起來相當黯淡。我們能做些什麼來使這種轉變至少稍微容易一些？能源效率是一個非常緊迫的需求；正如斯米爾所說，“最近的研究表明，無論是在富裕國家還是在快速現代化的國家，透過提高效率，將能源使用量減少三分之一沒有任何不可逾越的技術難題”。
第二個解決方案是停止大量補貼可再生能源。正如託德·邁爾斯在《華爾街日報》上寫道的那樣，
為什麼太陽能很受歡迎？鉅額納稅人補貼掩蓋了實際成本。其他可再生能源獲得每千瓦時約 1 美分的補貼，而太陽能則獲得每千瓦時約 96 美分的補貼。我們以稅收的形式而不是以電費的形式支付太陽能的成本。
去年，由著名環境經濟學家威廉·諾德豪斯領導的一項研究指出，綠色能源補貼實際上會增加碳排放量，這如果說有什麼的話，就是一個意想不到的後果的很好的例子。
補貼的問題實際上突出了斯米爾指出的一個更大的問題。我們生活在一個時尚常常勝過事實的時代，政府、公司和經常被灌輸偏見資訊的公眾都喜歡選擇自己偏愛的東西。Solyndra 只是因一廂情願的想法而導致浪費支出和希望破滅的一個例子。技術是一種不可預測且變化無常的東西，其發展不能透過官僚命令來設計。
避免這種情況（避免投資於失敗的能源政策）的一種方法是避免選擇能源贏家。政府無法預見哪些有希望的研發活動將首先進入自由市場，因此它們不應總是選擇明顯的贏家，而只是很快放棄它們，轉而選擇下一個流行的選擇（還記得快中子增殖反應堆或使用氫氣的燃料電池汽車嗎？）。投資於各種研究活動是最好的策略：誰會在 1980 年猜到，在接下來的三十年裡，聯邦政府在能源創新方面的最佳投資回報將不是來自核反應堆或光伏電池的研究，而是來自頁岩地層的水平鑽井和水力壓裂（“壓裂”）研究？
最後一行實際上告訴我們，為什麼將我們的夢想寄託在不確定的可再生能源夢想上確實是危險的。在 2000 年，誰會預料到壓裂技術會帶來巨大而完全出乎意料的經濟意外之財，這項技術不僅帶來了前所未有的能源收益和獨立性，而且還在減少溫室氣體排放和發電廠汙染方面取得了顯著成效。可再生能源和壓裂的故事證實了尼爾斯·玻爾幾十年前告訴我們的事情：預測非常困難，尤其是關於未來的預測。