印度能否拯救变暖的地球？

编者注（2020年2月20日）：在2月19日的民主党辩论中，前纽约市市长迈克尔·布隆伯格表示，印度对气候变化的影响比中国更为关键。《大众科学》的一篇独家文章解释了原因：印度未来几年的能源决策将深刻影响本世纪地球变暖的程度。

在2015年巴黎气候变化大会上，一个波光粼粼的瀑布吸引着游客进入印度展馆。展馆内，多媒体展览和一连串的专家小组宣布，该国的清洁能源未来正在快速逼近。印度总理纳伦德拉·莫迪更进一步，宣布他的国家将领导一个新的国际太阳能联盟，以提高120个国家的太阳能发电量。印度官员决心成为应对全球气候变化的领导者。

在我抵达巴黎之前，我进行了一次横跨印度的研究之旅，我很难将这种充满信心的乐观主义与我在实地看到的现实相符：严重依赖燃煤电厂，无法处理大量风能或太阳能发电的故障电网，以及一种普遍的态度，即印度作为一个发展中国家，不应该减少碳排放，并且应该能够像其他主要国家那样使用化石燃料来实现增长。尽管如此，到会议结束时，印度和包括欧盟在内的其他194个国家都通过了《巴黎协定》，该协定承诺将全球变暖限制在摄氏两度以内。2016年11月，该协定生效，使每个国家的承诺都具有国际法约束力。

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尽管印度领导人言辞高调，但他们对清洁能源未来的愿景远未得到保证。即使印度的承诺为太阳能和风能设定了雄心勃勃的目标，但其遏制排放的总体承诺却令人失望。如果政府只是袖手旁观，排放量将迅速上升，但仍将保持在该国在巴黎为自己设定的极高限额之内。

这对世界来说将是灾难性的。印度是地球上增长最快的主要经济体之一，预计到2040年人口将增至16亿。届时，电力需求可能会增加四倍。如果这个国家不采取严厉措施，到本世纪中叶，它很可能成为最大的温室气体排放国（目前排名第三，仅次于中国和美国），并将被锁定在化石燃料基础设施中，这可能会破坏世界遏制气候变化的努力。例如，如果它以满足其飞速增长的需求所需的速度增加燃煤发电，那么到2040年，其温室气体排放量可能会翻一番。

然而，印度在某些方面是从一张白纸开始的。与发达国家不同，发达国家面临的挑战是用清洁能源取代肮脏的化石燃料基础设施，而印度的大部分基础设施尚未建成。该国可以选择投资风能、太阳能和天然气发电，而不是煤炭。更高效的电器、工厂和车辆可以控制需求，从而更容易转向更清洁的能源。最近，政府暗示可能会改进其令人失望的巴黎承诺。但就目前而言，能源巨头仍在继续前进。让印度走上更清洁的道路需要什么？哪些决定可能会毁灭地球？

为所有人提供更多电力

原始且肮脏的能源在印度的能源结构中占据主导地位。三分之二的家庭仍然依赖牛粪饼、稻草、木炭和木柴做饭和取暖——这几乎占全国一次能源供应的四分之一。其余几乎全部来自煤炭和石油。燃煤电厂发电量占印度电力总量的四分之三，该国一半的工业部门燃烧煤炭来产生炼钢等工艺所需的热量。石油几乎驱动着整个交通运输部门。

这些化石燃料名义上很便宜，但它们付出了沉重的代价。除了气候变化之外，它们还导致城市雾霾；世界上污染最严重的20个城市中，有10个在印度。燃煤电厂消耗大量的水。日益依赖外国煤炭和石油进口导致经济不稳定；在全球石油危机期间，印度货币遭受了快速贬值。

通往现代清洁能源最有希望的途径是电力部门。随着成本下降，可再生能源发电的成本竞争力越来越强于煤炭。从长远来看，电力可以为摩托车、汽车和卡车提供动力，从而削弱石油对交通运输的控制。

这一切都不容易。电网甚至没有覆盖到超过3亿印度人。数百万居住在电网覆盖范围内的人仍然缺乏可靠的电力，因为电网已经瘫痪——当然也无法接受来自太阳能或风能技术的能源涌入。例如，在我巴黎之行前，我看到可怕的风暴导致数千人断电数周。

尽管现实如此，莫迪政府还是提出了一个充满希望的愿景。在巴黎，它承诺到2030年将非化石燃料发电的比例提高到40%，高于今天的24%。2016年末，它更进一步，将其预测提高到60%，这是一个真正雄心勃勃的目标。水电目前占印度非化石燃料发电的大部分，但获得许可证、征用土地以及与因水坝而流离失所的当地社区谈判赔偿的困难往往使大多数拟议的水电站项目夭折。长期建设延误也排除了核反应堆发挥主要作用的可能性。

为了实现其60%的目标，政府迄今为止最大的意图是到2030年将太阳能和风能发电量扩大到350吉瓦。其中，250吉瓦将来自太阳能，这将超过目前全球所有太阳能装机容量的80%。尽管目标宏大，但由于太阳能发电成本大幅下降，这一目标正变得越来越现实，印度的太阳能发电成本在过去五年中下降了三分之二。新建太阳能发电厂现在比燃烧进口煤炭的新建燃煤电厂更便宜，到2020年，太阳能将比使用国内煤炭的新建燃煤电厂更便宜。最后，政府和外国捐助者正在投资一个名为绿色走廊的国家输电线路网络，将拉贾斯坦邦塔尔沙漠等阳光充足的地区与孟买和德里等遥远的城市连接起来。

政府还设定了雄心勃勃的目标，在城市屋顶以及电网尚未覆盖的偏远村庄部署太阳能发电。印度人喜欢指出，电信行业能够从极少的陆线基础设施“跨越式发展”到广泛的移动电话网络。他们以此类推，认为印度应该能够跨越式发展，绕过尚未完全部署的电网，采用不需要国家电网的本地太阳能发电。事实上，屋顶太阳能的安装量在过去四年中几乎每年都翻了一番。

情况可能如此，但大型太阳能发电场的成本要低得多，而且全面的电网可以为现代电器供电，远远超出典型的偏远太阳能装置可能支持的几盏灯泡和吊扇。所有这些都表明，最佳策略是同时追求集中式和分散式发电，并扩展和升级电网。与此同时，分布式太阳能电池板和电池，尤其是当它们联网形成可以为社区、医院或数据中心服务的微电网时，可以使整个系统更具弹性。

天然气解决方案

尽管如此，电力需求的增长速度仍将快于企业建设可再生能源的速度。而且，需要更多可控的电源来缓冲日益增长的风能和太阳能发电不可预测的输出。目前，电池储能的成本太高，无法大规模部署。

天然气发电厂可以解决这两个挑战。在美国，能源二氧化碳排放量在过去十年中下降了约15%，主要是因为天然气（碳强度是煤炭的一半）取代了煤炭。天然气发电仅占印度电力总量的8%，因为国内产量极低，进口天然气一直很昂贵，而且以前的政府更倾向于依赖国内储量丰富的煤炭。但全球液化天然气供应量正在上升——来自澳大利亚、非洲，甚至美国——因此亚洲的价格正在迅速下降。

天然气发电厂比燃煤电厂更便宜、建造速度更快，而且它们可以提高和降低输出功率，以抵消风能和太阳能的可变性。天然气还可以取代工业和建筑供热以及交通运输燃料中的煤炭和石油，从而进一步减少排放。布鲁金斯印度学会主席、壳牌印度公司前负责人维克拉姆·辛格·梅塔认为，印度的能源政策应强调天然气基础设施。印度将需要大力投资国内管道网络以输送天然气，并投资再气化终端以进口液化天然气。

莫迪政府可能正在倾听。它最近承诺，政府和私营部门在2022年之后都不会再建造任何燃煤电厂。莫迪还承诺使用更多的天然气。信守后一个承诺可以确保前一个承诺也能实现。

利用它并失去它

即使转向可再生能源和天然气，煤炭和石油在短期内仍将主导印度的能源结构。这就是新德里政策研究中心 Navroz Dubash 认为，加大对节能经济的投资至关重要的原因。如果印度变得像某些人希望的那样高效，它可能会成为一个发展中国家的光辉典范，在实现经济增长的同时，能源需求不会相应增加，从而阻止排放量的上升。

尽管国际能源署预测，如果不加以控制，到2040年，印度的电力需求将是现在的四倍，但积极推行能效提升可以将增幅限制在仅为当前水平的两倍。提高制造设施的效率可能会产生深远的影响。工业目前消耗印度能源的40%以上。仅将钢铁、砖和化肥制造转化为高效设备并从煤炭转向天然气或电力，就可以节省大量的能源和排放。

该国的建筑物提供了另一个巨大的机会。到2040年，将有惊人的四分之三的建筑物尚未建成。家庭和企业的用电量可能会激增，尤其是在空调普及的情况下，因此印度的新建筑物必须经济地使用电力。

印度已经在利用公共政策来降低节能产品的成本方面处于领先地位。最近的一项举措——能源效率服务有限公司，该公司批量采购设备并以低价分销——取得了巨大成功。该举措已售出超过2亿个高效LED灯泡，其成本与传统白炽灯泡相当，并已将LED价格降至低于西方国家的水平。该举措正开始订购高效空调，以鼓励制造商进行创新。如果这种机制继续成功，市场将推动对更好电器的投资，因为数百万新的中产阶级印度人需要现代服务。

印度还可以应对交通运输排放量的上升。目前，交通运输仅消耗该国能源的14%，因为很少有印度人拥有汽车。然而，到2040年，在收入增加和对汽车的需求增加的刺激下，燃料需求可能会增加两倍以上。政策制定者最近规定，新车的燃油效率必须越来越高。但该国可以大力投资充电基础设施，以提高电动汽车的吸引力，帮助可再生能源减少汽车排放。鉴于两轮车和三轮车目前占印度汽车销量的80%以上，政府可以通过在短期内推广电动摩托车和人力车，在电气化方面取得快速进展。如果城市规划者能够部署有效的公共交通，他们就可以减少人们拥有汽车的愿望。

改善城市交通也可以挽救数百万人的生命。在印度，雾霾和颗粒物空气污染——主要由柴油汽车排放——窒息了德里等主要城市，每年造成180亿美元的经济生产力损失，并导致每年超过100万人过早死亡。

利用太阳能还可以帮助缓解紧张的食品和水系统。印度南部的一个试点项目将使用聚光太阳能反射镜产生蒸汽，蒸汽将驱动涡轮机，蒸馏水并运行食品冷藏。政府还在积极部署太阳能电池板，到2019年为20万台灌溉泵供电，最终目标是将所有2600万台泵（使用柴油或电网电力运行）转换为太阳能发电。

现实检验

在我与国内外公司（尤其是太阳能领域的公司）的对话中，我被一种鲜明的对比所震惊。印度境外的公司看到了一个利润丰厚的市场，它将以创纪录的速度增长。但印度境内公司的领导人私下里却嗤之以鼻。他们的悲观情绪源于他们对印度功能失调的电力部门、基础设施项目缺乏资金以及充满争议且有时腐败的政治格局的经验。典型的印度式障碍阻碍了清洁能源战略的轻松实施。

首先，如前所述，破旧的电网完全没有准备好处理可再生能源的少量增长，而且这种压力只会越来越大。例如，随着气候变化加剧干旱，农民正在打开更多的灌溉泵，这些泵潜入更深的地下，这样做，他们正在使用更多的电力。2012年，抽水量的急剧增加导致了人类历史上最大规模的停电。已经破产的公用事业公司无力升级老化的电网，陷入了以低于成本的价格向客户收费、负债累累以及未能维护电网或打击猖獗的窃电行为的恶性循环。

其次，由于私人融资稀缺和繁琐的监管，基础设施建设出了名的困难。这令人担忧，因为仅满足印度的可再生能源目标就需要到2020年投资1500亿美元——远远超过政府可以调动的资金。再次出现了一个恶性循环，银行向停滞不前的项目（尤其是在电力部门）大量贷款，因此没有良好的状态进行进一步投资。他们通常收取过高的利率。难以捉摸的政府许可证和土地征用障碍可能会延误或扼杀清洁能源项目。

第三，治理及其棘手的政治可能会阻碍明智的政策。例如，即使莫迪政府设定了雄心勃勃的风能和太阳能目标，但实施主要取决于各邦，其中许多邦一直不愿采取行动。莫迪的另一项举措——废除消费者燃料的浪费性补贴——成功地提高了汽油和柴油的价格，但由于政治反弹，提高烹饪用煤气和煤油价格的计划已经停滞不前。只要天然气以低于市场价格的价格出售，公司就没有动力投资钻探新井以增加国内产量。

最后，莫迪政府对煤矿开采公司征收的税收不仅引起了煤炭公司的愤怒，也引起了钢铁公司等客户以及主要产煤邦政府的愤怒。这些强大的政治力量可能会阻止进一步提高税收，目前的税收远低于燃烧煤炭造成的污染成本。

需要强有力的政策变革。首要任务是将公用事业公司从其沉重的债务中解救出来，以便它们能够加强电网并为可再生能源付费。莫迪政府通过承诺偿还债务以换取更好的公用事业公司绩效（例如减少电网中的电力损失，电力损失可能超过输入电网电力的四分之一）取得了一些进展。政府可以更进一步，减少州政府对公用事业公司的影响，从而使公司不会因政治家的利益而被迫降低费率。另一个优先事项是收紧工业能效法规。政策制定者可以加快天然气管道和发电厂以及液化天然气进口设施的许可证审批。他们还可以加大对碳捕获的激励力度，以减少燃煤排放，正如印度南部的一家化工厂最近开始做的那样。更好的是，他们可以将不再新建燃煤电厂的日期提前到早于2022年。所有这些都需要联邦政府和州政府之间的合作，以及对抗行业游说的政治勇气。建立政治联盟最有效的方法是使清洁能源基础设施在经济上具有吸引力，能源效率服务有限公司等举措通过鼓励本地制造业做到了这一点。

来自国外的帮助

印度不会独自实现低碳转型。它将需要帮助开发新技术并为其部署提供资金。一些迹象令人鼓舞：印度与美国在清洁能源研发方面建立了伙伴关系，与德国在电网基础设施融资方面建立了伙伴关系，并与多边开发银行在部署可再生能源方面建立了伙伴关系。

援助规模需要至少增加一个数量级。否则，印度很可能继续安装效率低下的燃煤电厂，大量消耗外国石油，并在摇摇欲坠的电网中挣扎。外国领导人不应寄希望于印度建设低碳未来，而应加紧帮助印度做出这一选择。这样做有强大的经济激励：通过加速印度的能源转型，各国可以为其清洁能源产业开辟利润丰厚的出口市场。而且还有一个更大的当务之急：地球的命运悬而未决。