“可再生能源”路径争议:梦想与现实

[加入收藏][字号: ] [时间:2011-03-10  来源:中国化工信息网  关注度:0]
摘要: 使用能效更高的产品,包括节能灯和节柴灶;利用能源效率高、十分耐用,并能循环使用的原材料,替代水泥、钢铁和塑料;减少人员和物资的运输距离,通过电网和交易分享清洁能源;杜绝食物浪费,甚至富人带头少吃肉   世界自然基金会WWF近日发布...
 使用能效更高的产品,包括节能灯和节柴灶;利用能源效率高、十分耐用,并能循环使用的原材料,替代水泥、钢铁和塑料;减少人员和物资的运输距离,通过电网和交易分享清洁能源;杜绝食物浪费,甚至富人带头少吃肉……

  世界自然基金会(WWF)近日发布的《能源报告》相信,只要按照上述方法去做,到2050年,人类可以几乎完全依靠可再生能源,满足电力、运输、工业及家庭的能源需求。

  WWF(中国)气候与能源项目主任侯艳丽告诉记者:“这一《能源报告》历经两年的准备,立足全球视角,考虑了包括运输在内的总体能源需求,并兼顾了能源利用的公平和安全性,展示了突破性的发现。”

  但这一构想当场就被国家发改委能源研究所副所长戴彦德反驳。戴彦德表示,《能源报告》的“结论非常令人震撼,很浪漫,太理想了,根本不可行”。

  记者对照国家发改委、环保部、中科院等单位对中国未来能源走势的预测分析,也发现《能源报告》的上述结论确有诸多“不可行”的地方。

  两会期间,类似这样的中国“十二五”的能源路径之争显得更加引人关注。

  一幅技术上可行的“蓝图”

  这份《能源报告》是由WWF与专业从事气候和能源咨询的可持续能源服务与创新公司(Ecofys)共同合作完成的,探索和研究了2050年之前全球实现可再生能源完全替代传统能源的可行性。

  “全球能源危机是一个艰巨的挑战,但是解决问题的办法就在我们的身边。”《能源报告》认为,来源于太阳、风、地热、水和海洋的能源,能够达到现有全球电力需求的几倍,甚至能够允许供需波动的变化。

  《能源报告》认为,目前世界各国采取的措施,方向是正确的。

  2009年,中国增加了37GW的可再生能源,可再生能源总装机容量达到226GW,相当于英国高峰耗电总容量的四倍,整个非洲耗电总容量的两倍;在欧洲和美国,2009年新增电力装机容量的一半以上都来自于可再生能源。

  在发展中国家,3000多万家庭用沼气烹饪和照明。超过1.6亿户家庭使用改良过的生物质能炉具,这种炉具不但能源效率高,而且产生的温室气体和其他污染物更少。全球有7000万家庭在使用太阳能热水器。

  2008年至2009年,全球风电装机容量增长70%,太阳能发电(光伏)增长幅度更大,高达190%。可再生资源投资总额从2007年的1000亿美元增长到2009年的1500多亿美元。

  但《能源报告》认为:“改变的步伐仍然太慢太慢,非水电可再生能源仅占所有消费电力的3%。化石燃料仍在大量开采和使用,全球碳排放仍然在持续上升。用于化石燃料和核电的政府补贴和私人投资的资金量,仍远远超过对可再生能源和能效的投入,尽管从长远角度来说,后者的回报率会更高。”

  “目前的倚重化石燃料的能源模式是不可持续的。”《能源报告》认为,如果继续这种模式,将进一步增加能源的稀缺性,同时需要从环境与政治因素更加复杂多变的地区获取能源,最终将导致能源价格成本更加高昂并且波动幅度更大,能源安全将继续面临能源供应中断、事故和纠纷所带来的挑战。

  《能源报告》同时指出,目前全球仍有14亿人无法享受稳定可靠的电力供应,同时有27亿人主要依靠木材、木炭或粪肥等传统燃料来做饭和取暖,这种能源获取和使用方式不仅严重损害了环境,还对人体健康造成极大的影响。

  “更重要的是,源自化石燃料的排放约占全球温室气体排放量的三分之二,是迄今为止对气候变化影响最大的因素。”《能源报告》认为,现有能源利用模式将导致绝对排放量的增加。

  这不仅增加了气候变化影响导致的成本,还会使人类将气候变化不可控的风险控制在可接受的水平之内变得几乎不可能。而避免灾难性的气候变化和满足全球能源需求的唯一出路,就是寻求完全可持续并且可再生的能源供应。

  WWF全球总干事詹姆士·利普也持有相同看法,他对记者表示:“如果我们继续依赖化石燃料,未来将面临更加严峻的能源价格、能源安全及气候变化的问题。这份研究报告为我们提供了一个更有前景并切实可行的能源替代方案。40年内,全球的繁荣发展将可以完全依靠清洁和经济的可再生能源。”

  节能与征收能源税

  目前,全球超过80%的能源来自化石燃料。根据Ecofys的情景分析,到2050年,化石燃料、核能和传统的生物能源(薪材等)将几乎被完全淘汰。但从实际来讲,会有更多样化的可再生燃料出现以满足人类的能源需求吗?

  Ecofys的情景分析勾勒了一幅利用可获得的可再生能源的“实现潜力图”。

  预测显示,在大多数情况下,这些可实现的潜力远大于预计的2050年能源需求量。例如,如果太阳能电力得到完全利用,其提供的能源会是需求的几倍;如果海上风能、波浪和潮汐能,以及高温和地热能得到利用,其产生的电力可以是需求的两倍;即使是利用陆上风能和低温地热能源也可以极大地满足总能源需求。

  唯一例外的情况是水力发电,其前景受到对大型水坝建造中人力成本和环境因素的担忧的制约。因此,2050年水电的预期贡献将接近其实际潜力。

  以太阳能为例,太阳为人类发电和采暖提供了有效又无限的能源供应。目前太阳能技术仅贡献了全部能源供应的0.02%,但这个比例正在快速增长。

  按照《能源报告》的设计,未来,光伏电池(PV)会直接将太阳光转化为电力,同时也可以将其集成到设备仪器(如20世纪70年代出现的太阳能计算器)或建筑物,或者安装在如屋顶之类的露天场所。

  聚光太阳能发电(CSP)可以利用反光镜或者透镜将太阳光线聚集到一个很小的区域,从而收集热能,例如可以加热水,可以通过蒸汽轮机发电或者直接供热。同样的原理也可以应用于小规模的食物烹饪和加热水;太阳能热收集器吸收来自太阳的热量,从而提供热水;利用改良的绝热材料和改良窗户的建筑物,直射阳光也能用于为建筑物供热。

  《能源报告》认为,对于发展中国家来说,由于大多数处于光照充足的区域,太阳能是非常重要的能源,可以在乡村、岛屿和其他“离网”的偏远地区发电。

  不过,《能源报告》也承认,太阳能最明显的缺点是供电波动。光伏电池天黑以后就无法运行,阴雨天效能大大降低。“储能技术正在不断改进,如果太阳能聚热发电系统能够以热能形式储存能量长达15个小时,就可以用来生产电力。”《能源报告》称,目前该系统正在设计阶段,波动性问题也可以通过将太阳能电力和其他可再生能源电力相结合的方式来解决。

  “风电目前占全球电力需求的2%,而在丹麦,风能发电占国内总发电量的五分之一。”《能源报告》认为,全球风电装机容量在过去4年间增加了一倍多。如果持续现在的增长速度,那么到2050年,风电可以满足世界用电需求的四分之一。当然要实现这个目标,还需要安装100万台陆上风机涡轮机和10万台海上风机。

  “尽管风电场对景观有十分明显的影响,但是如果认真规划的话,它们对环境的影响是微乎其微的。”《能源报告》称,在农田上安装风机,大部分土地仍可继续用于农业,例如放牧或耕种。不像化石燃料电站和核电站,风电场无需任何冷却水。无论是发展陆上或者海上的风电项目,只要审慎规划,就可以把对海洋生物和鸟类的影响降低到最小。

  《能源报告》还对地热能、海洋能发电、水电等进行了分析预测,认为“到2050年,超过三分之一的建筑采暖可能来自地热源”,“到2050年,水力发电提供电力所占比例为12%。新水电计划要满足严格的环境可持续性和人权的标准,并且尽可能地降低对河流和淡水栖息地的负面影响”。

  但《能源报告》对生物质能和核能并不看好。因为“当前可用的技术,尚不能使某些运输及工业生产完全脱离液态和固态能源的利用”,而核能由于安全等方面的因素,“到2050年,将和化石燃料、传统的生物能源(薪材等)一样,几乎被完全淘汰”。

  按照WWF和Ecofys的构想,到2050年,人类将进入完全使用可再生能源的时代,这也意味着从根本上脱离现有的人类生活轨迹。

  “求其上,得其中”

  在点评该《能源报告》时,戴彦德表示,化石能源在未来几十年中是不可能被取代的。“《能源报告》得出的结论缺乏依据。”戴彦德举例说,《能源报告》提出未来建筑将零能耗,而事实上,钢铁和水泥的生产制造过程中必然会有理论能耗。得出这样的结论,说明研究者不懂工艺生产过程。

  “另外,大力开发水电,首先会受到环保人士的质疑。”戴彦德认为,未来要不断提高人民的生活质量,能耗必然是刚性增长的,“一个能源系统的建立和转型都需要几十年的时间,非常不容易。”

  戴彦德说,提出一个更高的目标,“求其上,得其中”,这是好事。“有了目标后,就需要政策落实、技术选择和财力保证,也需要公众的广泛参与。”

  记者发现,“到2050年完全使用可再生能源”,这在中国首先就行不通。中国环境与发展国际合作委员会一份《煤炭可持续利用与污染控制政策》明确指出,虽然人们已充分认识到,以煤为主的能源消费结构带来了许多环境和社会问题,然而中国石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的7.7%和7.1%。多年来,煤炭在中国能源生产和消费总量构成中,始终占70%左右的比重。在今后一段时间内,煤炭仍将作为中国主要的能源在能源消费构成中占有重要地位。

  “伴随中国经济发展和城市化进程的逐步推进,能源消耗仍将稳步增长。”国家能源专家咨询委员会副主任、中国煤炭工业协会副会长濮洪九表示,综合考虑经济结构调整、技术进步和节能降耗等因素,预测2020年、2030年和2050年国内煤炭消费需求量将分别为35亿吨、40亿吨和42亿吨;煤炭在一次能源消费结构中的比重将分别为58%、53%和43%。

  濮洪九特别指出,由于中国资源赋存量的先天限制,今后很长时间内煤炭在中国一次能源结构中仍将占据主体地位。他认为,中国所能做的,就是煤炭的安全、高效、环境友好开采以及科学、高效和洁净利用,用20年(到2030年)时间基本实现煤炭的科学安全开采和科学利用。

  国务院发展研究中心副主任刘世锦曾参与撰写了中国环境与发展国际合作委员会2009政策研究报告,他在报告中认为,中国经济正处于工业化阶段,具有重化工产业特征。钢铁、汽车、船舶制造和机械工程行业等重化工行业的发展都需要大量的原料和能源。中国的高能耗工业部门大都是国民经济的支柱产业,经济要发展、人民生活水平要提高,都还有赖于这些产业的基础性支持。

  刘世锦认为,改善中国能源与环境关系有三个主要因素。一是煤炭的可持续利用,因为这对中国能源结构来说是一个关键因素。二是能源效率,因为能源效率能给经济、健康和环境都带来效益。中国还有很大空间可以改进,如中国单位产出能耗是美国的三倍、日本的九倍。三是从长期角度走向低碳经济,因为低碳经济将驱动绿色增长并协助气候变化削减行动。这三个主要因素在城乡都要考虑,并与工业和服务行业相结合。

  “为了在21世纪的头20年实现GDP翻两番,即使在降低能源增长方面作出非凡的努力,能源利用的显著增长还是很有可能发生的。”刘世锦说。

  记者还注意到,《能源报告》所提出的构想,与中国科学院此前提出的“未来50年中国能源科技发展路线图”也有较大差别。

  对此,詹姆士·利普表示:“《能源报告》的情景分析,并不是唯一的解决办法,也不是想成为正式的计划,但将来完全使用可再生能源不是一个不可能实现的乌托邦。”他说,“这更像是一份行动倡议。只要从现在开始行动,我们将可以迎来一个更加清洁和可持续的未来。”

  “这种转变会带来巨大的挑战,但我希望《能源报告》能鼓励各国政府和商界正视这些挑战,同时勇敢地把可再生能源经济变成现实。没有什么比我们具有创造可持续未来的能力更重要的了。”



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