本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点
作为一名能源技术和政策领域的研究人员,我经常发现自己被卷入关于某些能源技术的争论中,以及它们应在未来能源系统中扮演什么角色。人们很快列举出一种技术相对于另一种技术的具体优点或缺点:“风能小规模应用没问题,但它永远无法像核能那样扩大规模!”“电动汽车永远不会成为主流!我们应该使用天然气!”“电池储能成本高昂且不持久!我们应该使用热能存储!”
无论这些说法是否基于事实,我认为以这种方式构建我们的能源战略选择是一个错误。今天,我们使用的能源来自各种来源。美国能源信息署最新的总能源流动图清楚地显示了美国从哪里获得能源,以及这些能源用于什么。美国的能源来自煤炭、天然气、国内石油、核能、可再生能源、石油进口等等,很明显,我们目前并不依赖任何一种特定的能源。事实上,我们受益于多元化的组合。
我们更有可能进一步多样化我们的能源来源,而不是集中于一种特定的技术。可再生能源有多种形式,包括但不限于水力发电、风力发电、太阳能光伏发电、太阳能热发电、潮汐能、地热能和生物质能。哪种可再生技术最有意义因地而异。在干燥、阳光充足的地区,太阳能光伏发电可能是最佳选择,因为它们依靠阳光运行,需水量极少。在美国太平洋西北地区和加拿大等水资源丰富的地区,大部分电力可以在水力发电站生产。而在纽约和西雅图等沿海城市,潮汐能可能是一种有吸引力的本地电力选择。最佳的可再生能源取决于独特的当地地理和天气条件,因此如果我们转向可再生能源——而不是集中于一种技术——我们有望进一步实现能源供应的多样化。
关于支持科学新闻业
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻业 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
将我们的思维局限于某些技术是一个错误。如果能源战略的目标是减轻气候变化的威胁,它只需要满足两个条件。首先,它应以一定的速率减少温室气体排放,使地球温度上升幅度控制在某个阈值以下。其次,它应该足够实用和有效,以实现快速的结果。正如麻省理工学院核科学与工程系主任理查德·莱斯特在去年二月份芝加哥举行的美国科学促进会会议上所说
……当您面临像[减缓气候变化]这样非常艰巨的任务时,拥有的选择越多,您就越有可能成功,这是一种基本的常识。而且,如果任何一种选择被排除在外,失败的几率就会增加。特别是因为没有两种低碳选择是相同的。太阳能、风能、地热能和核能各有优缺点。鉴于能源系统极其多样化的性质,这种多样性是一种资产。这种多样性的价值尤其高,因为在能源领域,总是会有意外发生。因此,虽然思考单一选择——例如,风能或太阳能——是否可以解决问题是一项有趣的学术练习,但没有任何认真的战略会主张将所有鸡蛋放在一个篮子里,尤其是在考虑到风险的严重性时。
在讨论能源政策和我们可用于缓解气候变化的工具时,重要的是不要执着于辩论一种技术优于另一种技术的常见论调。当我们相互对立地争论一个假设的、遥远的未来的愿景时,碳排放持续存在,气候继续朝着恶化的方向发展。
请不要误会,气候变化的威胁是紧迫的,我们必须尽快减少碳排放,以减缓地球变暖的速度,并最终使其停止。迄今为止,我们颁布的政策或国际条约中,没有一项能够以控制气候所需的速度减少排放。与其辩论技术,我们不如辩论我们今天可以采取的最实际和最直接的步骤,利用我们掌握的任何技术来减少碳排放。时间不等人。我们需要有意义的行动来扭转当前的气候趋势,以免为时过晚。
图片来源
美国能源流动图 - EIA
美国减排与 IPCC 目标的比较 - 理查德·莱斯特,麻省理工学院