本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
这是曼尼托巴大学多产的思想家瓦茨拉夫·斯米尔在本月《大众科学》杂志上撰写的文章。当斯米尔说些什么的时候，我通常会听。在过去的二十年里，他撰写了 30 多本关于能源、环境和生物圈几乎所有可想象方面的书籍。斯米尔的典型方法——最近导致比尔·盖茨称他为最期待其书籍的作者之一——是将一个与能源相关的主题包裹在紧密的事实和数据中，将讨论从推测和一厢情愿的想法转移到硬数据上。瓦茨拉夫·斯米尔是星光熠熠的能源梦想与冰冷的数字和现实之山相遇的地方。
斯米尔的核心论点很简单，我经常在这个博客上提出：虽然可再生能源有相当的前景，但它根本不够快速和广泛。它对国家能源结构的总贡献微乎其微，除非出现意想不到的突破或激进的政策变化，否则它似乎将继续以这种极其缓慢的速度前进。这与可再生能源爱好者的星光熠熠的梦想相反，他们似乎认为以可再生能源为主导的能源未来即将到来。
斯米尔首先指出一个被低估的事实，即目前可再生能源提供的约 10% 的能源中，只有3.35% 来自“新的”可再生能源，即太阳能、风能和液体生物燃料。大部分可再生能源仍然是“旧”品种，即水力发电和木屑。我们不太可能看到后一类有任何显著的扩张，因此可再生能源的所有前景都必须来自新的可再生能源，尤其是太阳能和风能。可悲的是，这两者目前仅满足国家能源需求的一小部分（风能：1.19%，太阳能：0.16%）。
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这些数字似乎也与能源使用历史一致。当谈到快速扩张可再生能源的梦想时，正如斯米尔告诉我们的那样，历史并不站在我们这边。即使是煤炭、石油和天然气等传统能源也花了大约 50 到 75 年的时间才对能源结构做出重大贡献，而且与可再生能源不同，这些能源的基载不是问题，而且技术已经基本成熟且便宜。后两个因素已经不利于可再生能源，这使得它们在短短几十年内扩张的任何可能性都至少是一个非常不确定的命题。
斯米尔描述了可再生能源面临的三大挑战，这些挑战使得它们预计的快速增长变得模糊和悲观。第一个因素仅仅是满足能源需求所需的巨大增长；这一点怎么强调都不为过，但残酷的事实是，将风能的份额从 1.19% 增加到 50% 不仅仅是额外投资的问题。鉴于能源的历史，整个能源基础设施和政治机构都必须被动摇，才能尝试实现这种改变。与此同时，世界需求，尤其是在发展中国家，正在迅速增长，以至于即使是化石燃料也很难跟上，因此可再生能源已经在试图向上攀登。
面对可再生能源一直以来面临的难题，这些努力也不太可能取得成果：它们无法提供基载电力，而化石燃料一旦出现在电网上就很容易实现这一目标
风能和太阳能可以为基载做出贡献，但它们不能单独供应全部基载，因为风并不总是刮，太阳在晚上落下，并且无法可靠地预测这种供应。在德国等可再生能源已经大幅增长的国家，风能和太阳能在某些阳光充足和有风的时段内可以供应从微不足道的数量到大约一半的需求。这些大幅波动需要来自其他发电厂（通常是燃煤或燃气发电厂）的后备电力或增加电力进口。在德国，所有这些变化都可能对一些邻国的电力流动造成严重中断。
可再生能源将面临强烈反对的第三个原因是政治和经济因素，但这仍然是一个令人望而却步的因素，因为它涉及到拒绝一种已经融入这个国家一个多世纪的经济和企业生活的生活方式。
导致长期转变的最后一个因素是现有基础设施的规模和成本。即使我们获得免费的可再生能源，各国、公司或市政府放弃它们在化石燃料系统中所做的巨大投资，从煤矿、油井、天然气管道和炼油厂到数百万个当地加油站，在经济上也是不可思议的——这些基础设施在全世界的价值至少为 20 万亿美元。
因此，可再生能源的前景，尤其是在其可衡量和快速扩张方面，看起来相当黯淡。我们能做些什么来使这种转变至少稍微容易一些？能源效率是一个非常紧迫的需求；正如斯米尔所说，“最近的研究表明，无论是在富裕国家还是在快速现代化的国家，通过提高效率，将能源使用量减少三分之一没有任何不可逾越的技术难题”。
第二个解决方案是停止大量补贴可再生能源。正如托德·迈尔斯在《华尔街日报》上写道的那样，
为什么太阳能很受欢迎？巨额纳税人补贴掩盖了实际成本。其他可再生能源获得每千瓦时约 1 美分的补贴，而太阳能则获得每千瓦时约 96 美分的补贴。我们以税收的形式而不是以电费的形式支付太阳能的成本。
去年，由著名环境经济学家威廉·诺德豪斯领导的一项研究指出，绿色能源补贴实际上会增加碳排放量，这如果说有什么的话，就是一个意想不到的后果的很好的例子。
补贴的问题实际上突出了斯米尔指出的一个更大的问题。我们生活在一个时尚常常胜过事实的时代，政府、公司和经常被灌输偏见信息的公众都喜欢选择自己偏爱的东西。Solyndra 只是因一厢情愿的想法而导致浪费支出和希望破灭的一个例子。技术是一种不可预测且变化无常的东西，其发展不能通过官僚命令来设计。
避免这种情况（避免投资于失败的能源政策）的一种方法是避免选择能源赢家。政府无法预见哪些有希望的研发活动将首先进入自由市场，因此它们不应总是选择明显的赢家，而只是很快放弃它们，转而选择下一个流行的选择（还记得快中子增殖反应堆或使用氢气的燃料电池汽车吗？）。投资于各种研究活动是最好的策略：谁会在 1980 年猜到，在接下来的三十年里，联邦政府在能源创新方面的最佳投资回报将不是来自核反应堆或光伏电池的研究，而是来自页岩地层的水平钻井和水力压裂（“压裂”）研究？
最后一行实际上告诉我们，为什么将我们的梦想寄托在不确定的可再生能源梦想上确实是危险的。在 2000 年，谁会预料到压裂技术会带来巨大而完全出乎意料的经济意外之财，这项技术不仅带来了前所未有的能源收益和独立性，而且还在减少温室气体排放和发电厂污染方面取得了显著成效。可再生能源和压裂的故事证实了尼尔斯·玻尔几十年前告诉我们的事情：预测非常困难，尤其是关于未来的预测。