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
Slate 上有一篇好文章,阐述了将部分用于可再生能源补贴的资金转移到研发上的理由。文章的主要观点是,太阳能和风能的使用正以蜗牛般的速度增长,而且几乎没有迹象表明这些能源的价格会变得具有竞争力。有一个并非每个人都意识到的观点是,当您现在谈论“可再生能源”时,您主要是在谈论生物质能,这是一种既不高效也不清洁的资源;它表明了太阳能和风能在可再生能源中所占的比例有多小。但这正是人类在大部分现代历史上生存的方式,直到化石燃料引起了能源使用方面的革命,使我们朝着更高的效率、机动性和能量密度发展(化石燃料也有一些重要的环境效益,这些效益并不总是被人重视,例如拯救鲸鱼免于灭绝)。
提倡使用可再生能源是件好事,但就目前而言,这个梦想似乎还远未实现。正如 Slate 文章所述:
当然,风能和太阳能大幅增长。自 1990 年以来,风力发电每年增长 26%,太阳能发电每年增长惊人的 48%。但是,这种增长是从几乎没有到略多于几乎没有。1990 年,风能产生了世界能源的 0.0038%;现在产生 0.29%。太阳能发电已从基本上为零增长到 0.04%……此外,在未来几十年,太阳能和风能的贡献仍然很小。在国际能源署的乐观情景中,该情景假设世界各国政府将履行其所有绿色承诺,到 2035 年,风能将提供全球能源的 1.34%,而太阳能将提供 0.42%。到 2035 年,全球可再生能源很可能增加约 1.5 个百分点,达到 14.5%。在不切实际的乐观假设下,这一比例可能会增加 5 个百分点,达到 17.9%。
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有趣的是,欧洲现在从风能中获得的能量比工业化之前还要少。但问题的症结在于 0.29% 和 0.04% 几乎算不上什么。赞美一个基于可再生能源的未来是一回事,设想如何在几十年内将这个微小的比例提高到哪怕是 10% 这样的水平完全是另一回事。正如著名气候学家詹姆斯·汉森所说,“认为可再生能源将使我们能够在包括美国、中国、印度或整个世界范围内快速逐步淘汰化石燃料,几乎等同于相信复活节兔子和[牙齿]仙女。”
那么,是什么阻碍了可再生能源的快速扩张?根据 Slate 文章的说法,补贴是一个原因。
我们正在为这些可再生能源付出高昂的代价。在过去的 12 年中,世界在清洁能源领域投资了1.6 万亿美元。到 2020 年,仅欧盟为提高对可再生能源的依赖所做的努力每年将花费 2500 亿美元。西班牙现在为可再生能源补贴支付的费用几乎占其 GDP 的 1%,这比它在高等教育上的花费还要多。到本世纪末,西班牙的巨额投资将使全球变暖推迟 62 个小时。目前的绿色能源政策之所以失败,原因很简单:可再生能源太贵了。有时人们声称可再生能源实际上更便宜。但是,如果可再生能源更便宜,它们就不需要补贴,我们也不需要气候政策。
我一直在想,如果西班牙把更多钱花在教育上,减少在可再生能源上的花费,那会是一个好主意,但无论您如何看待这个问题,这都是一大笔钱。而且这笔钱也没有花在研发上。德国的太阳能补贴是众所周知的;最近《福布斯》一篇文章称其为“太大太快”。在美国,能源信息管理局报告称,2010 年太阳能和风能的补贴分别为 10 亿美元和 50 亿美元(相比之下,核能为 25 亿美元,其中包括贷款担保,而天然气为 29 亿美元)。
结果基本上是大量用于可再生能源的非研发支出,但收效甚微。Slate 文章指出,我们需要将大部分资金转移到实际的研发上。清洁能源研发资金的趋势似乎确实证实了这一需求;如下图所示,美国在可再生能源上的支出远低于国际能源机构的建议(而且总体上远低于建议的水平)。
与此同时,民意调查显示,在不久的将来,公众普遍更关心创造就业机会,而不是环境,因此似乎倾向于支持天然气扩张高于一切。
Slate 文章的结尾呼吁通过创新降低可再生能源的价格,而不是补贴它。中国似乎提供了一个可以做什么的很好的例子。
解决方案是通过创新降低可再生能源的价格。我们需要大幅增加对研发的投入,以使下一代风能、太阳能和生物质能更便宜、更有效。以中国为例。尽管该国在太阳能和风能领域进行了大量投资,但它主要以补贴价格向西方国家出售太阳能电池板。风能仅占中国能源的 0.2%,太阳能占 0.01%。与此同时,中国屋顶上安装了全球 68% 的太阳能热水器,因为它是一项智能且廉价的技术。它不需要补贴,并且产生的能源是所有中国太阳能电池板的 50 倍。
现在大力推广可再生能源就像试图将一种有缺陷的新计算机模型推向市场一样。起初可能会感觉良好,但未来只会效率低下、成本高昂且毫无意义。最好放慢扩张速度并激发创新。