可再生能源节约用水并创造就业机会

八张图表讲述故事;请亲自了解

扩大可再生能源的常见论点是,太阳能电池板和风力涡轮机等技术产生的二氧化碳远低于燃烧化石燃料的发电厂。但另外两个强大的好处也应该受到更多关注:这种转变可以节约大量淡水,并能创造大量新的高薪工作岗位。想要证据吗?让我们看看我们详细研究揭示的数据。

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地球上只有约3%的水是淡水。


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来源:Anna Hazard;资料来源:彼得·H·格莱克编辑的《水危机:世界淡水资源指南》。纽约,纽约:牛津大学出版社,1993年

其中大部分冻结在冰川中——这意味着只有0.8%的地球水储量可以供人类使用。水是一种珍贵但有限的商品。全球近10亿人无法获得清洁的水。

在美国,从湖泊、河流和地下蓄水层提取的水中,有45.3%用于冷却火电厂:核反应堆和燃烧化石燃料的发电厂。

来源:Anna Hazard;资料来源:莫莉·A·莫平等人撰写的《2010年美国用水估算》。美国地质调查局,2014年

这比全国用于灌溉的水量还要多,远远超过了任何其他需求来源,包括公共消费。

为了为一个普通家庭供电,一座核电站每天需要615加仑的冷却水,一座燃煤电厂每天需要199加仑,一座天然气发电厂每天需要114加仑。惊人的水量是一个悄无声息的窃贼,威胁着美国的水供应。

但是,为了确保我们进行的是同类比较,让我们看看每种能源在产生一兆瓦时电力时需要抽取多少水。

来源:Anna Hazard;资料来源:乔丹·麦克尼克等人在《环境研究快报》第7卷第4期(2012年12月20日)中发表的《电力生产技术的运行耗水和取水系数:现有文献综述》

核反应堆是最高的,为13,000加仑。其次是聚光太阳能(用太阳加热流体)、煤炭、天然气和生物质(如木材)。太阳能电池板和风力涡轮机所需的水量要低几个数量级。请注意,这些数据仅反映发电的运行情况;它们不包括获取燃料或发电所用的水,而这些水可能是巨大的。例如,水力压裂每次裂解岩层以释放天然气时,都会使用数十万加仑的水。

抽取的水有一部分会蒸发损失掉。其余部分被送回环境,但其中一些受到化学物质污染,而且大部分是热的,这可能会杀死鱼类和浮游生物,并给生态系统带来压力。

更糟糕的是,每兆瓦时取水量高的能源也是最大的电力供应者。

来源:Anna Hazard;资料来源:《2016年12月电力月度数据》,美国能源信息署。2017年2月(能源数据);乔丹·麦克尼克等人在《环境研究快报》第7卷第4期(2012年12月20日)中发表的《电力生产技术的运行耗水和取水系数:现有文献综述》(取水数据

按2016年美国年度发电总量计算,天然气、煤炭和核电厂分别排名第一、第二和第三。预计到2050年,天然气将变得更加重要。

从节约淡水的角度来看,国家显然应该转向可再生能源。此举将为粮食生产和人类消费提供更多淡水,尤其是在人口增长的情况下。它还将显著减少温室气体排放。

来源:Anna Hazard;资料来源:《1990-2015年美国温室气体排放和清除清单》,美国环境保护署。https://www.epa.gov/ghgemissions/inventory-us-greenhouse-gas-emissions-and-sinks-1990-2015

但是,转向太阳能和风能会对就业增长产生什么影响呢?

来源:Anna Hazard;资料来源:《美国能源与就业报告》,美国能源部。2017年1月

事实证明,扩大可再生能源创造的就业机会远远超过扩大化石燃料和核电厂的总和。部分好处来自建设太阳能基础设施的建筑工作。美国的煤炭和石油行业的工作岗位一直在消失,而交付和燃烧更多天然气增加的工作岗位很少,因为这些运营高度自动化,需要的人员很少。(“其他”代表无法归入单一类别的职位,因为它们跨越多个能源部门。)

如果薪酬丰厚,工作就很有吸引力。

来源:Anna Hazard;资料来源:《2017年5月全国行业特定职业就业和工资估算》,美国劳工统计局。https://www.bls.gov/oes/current/oessrci.htm

太阳能行业的工作岗位支付的平均工资与化石燃料行业的工作岗位大致相同。核电行业的工作岗位仍然支付最高的工资,因为它们技术性很强,并且涉及巨大的风险。风能行业的工作岗位平均工资较低。

更多的好工作听起来很有希望。但是,转向可再生能源将如何影响另一个重要的金钱问题:消费者必须支付的电价?

来源:Anna Hazard;资料来源:《“2018年年度能源展望中新增发电资源的平准化成本和避免成本”》,美国能源信息署。2018年3月

答案被称为度电成本:发电厂生命周期内所需的总费用——资本投资、运营、燃料等等——除以该发电厂在那段时间内可能产生的总能量。

化石燃料和核电厂的燃料和运营费用非常高,而太阳能和风能的燃料和运营费用非常低。最重要的是,来自太阳能电池板和(陆上)风能的度电成本与天然气非常相似。并且来自这些技术的电力成本低于核能,尤其低于清洁煤。(石油未包括在内,因为它在美国作为发电燃料正在消失。)

这些数据和计算表明,美国大幅转向可再生能源可以大大减少用水量,降低二氧化碳排放量,创造新的高薪工作岗位,并保持低电价。

同样的转变也可能使其他国家受益。德国和爱尔兰的电价已经高得多。许多国家的失业率很高。今天,全世界许多人无法获得安全、清洁的水。每年有数十万人因恶劣的卫生条件而死亡,在许多地方,使用水来改善污水处理系统可以大大改善这种情况。

转向可再生能源可以帮助世界节约用水,用于个人用途、卫生和粮食生产,并通过良好的工作岗位帮助提高生活水平。此举可能有助于共同解决这些相互依存的问题。

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