4/01/2013

沒有石油天然氣,地球照樣轉

紐約時報


在可預見的未來,我們將需要石油和天然氣等化石燃料。真的是別無選擇(嘆息)。我們只能繼續使用水力壓裂技術獲得天然氣。我們必須批准Keystone XL輸油管道項目,以獲得加拿大石油。

在電視廣告和政治辯論中不斷重複的這一論調,夾雜着一絲不可避免和遺憾的語氣。然而,科學研究和其他國家的經驗,正日益促使我們提出這些疑問:未來多年裡,我們在何種程度上真的“需要”化石能源?它在多大程度上是一種選擇?
隨着可再生能源越來越便宜,隨着機器和建築變得更加節能,20年前燃料結構和美國相仿的許多國家,正在成功地降低其對化石燃料的依賴。位於巴黎的國際能源署(International Energy Agency)稱,2011年有13個國家通過可再生能源獲得所需電力的30%以上,許多國家還在力求提高這一比例。

我們美國能做到嗎?應當去做嗎?

美國國家研究委員會(National Research Council)上周發佈的一份報告得出結論,相比2005年水平,到2030年,美國可以將汽車和卡車的用油量減半,方法是提高汽油驅動車輛的效率,同時依賴更多使用替代動力來源(如電池和生物燃料)的汽車。

在這份報告出爐的幾天前,斯坦福大學(Stanford)工程師小組發表了一份提議,顯示紐約州如何能在2030年輕鬆地從風能、太陽能和水力發電得到足夠電力,儘管這裡不如大平原那樣多風,也不像亞利桑那州那樣陽光充足。事實上,研究者們發現潛在電力如此充足,可再生電力也能用來驅動我們的汽車。

研究報告發表在《能源政策》(Energy Policy)期刊上,其主要作者、土木及環境工程教授馬克·Z·雅各布森(Mark Z. Jacobson)說,“說我們需要天然氣、煤和石油是完全不準確的——我們認為這是一個迷信。從技術和經濟視角看,你可以用可再生能源為美國供電。最大的障礙是社會和政治障礙;換句話說,你需要的是這麼做的決心。”

在削減化石燃料使用方面,其他國家做出的協同努力比美國多得多,並有一些令人印象深刻的數字來展示其成果。對可再生電力依賴度最高的國家中,有一些國家,例如挪威,依賴老式的可再生能源——水電;但其他國家,例如丹麥、葡萄牙和德國,出台了財政激勵來推動較新的技術,比如風能和太陽能。

那些確信美國“需要”石油從加拿大向南通過Keystone XL輸油管道流到美國的人們,或許會驚訝地得知:2011年加拿大利用可再生能源生產了63.4%的電力,大部分是水電,還有少量風力發電。(或許這就是為什麼加拿大有這麼多石油可以出口。)美國在2011年僅有12.3%的電力來自可再生能源。可仍有許多專家稱,為了縮小碳足跡而大幅改變美國化石燃料和可再生能源的相對比重,目前而言很可能是不切實際和不明智的。

專註於可再生能源的諮詢公司——IHS新興能源研究公司(IHS Emerging Energy Research)的研究主任亞歷克斯·克萊因(Alex Klein)稱,“風能和太陽能具有廣闊發展空間,但它們仍是不穩定資源——陽光不是一直有,風也不是一直在吹。工業化經濟體需要可靠的電力來源,所以我們認為,未來幾十年里,化石燃料仍將是我們能源結構中的重要基石。”

擁有28個成員國(包括美國)的國際能源署的首席經濟學家法提赫·比羅爾(Fatih Birol)表示,削減化石燃料使用,對於遏制全球氣溫上升是至關重要的,不過他補充說,提高住宅、車輛和工業的能效,不失為更容易執行的短期戰略。他指出,紐約州1950萬居民的能源消耗量,和除南非以外的撒哈拉以南非洲的8億人差不多,同時即便按照奧巴馬總統的汽車燃料標準,歐洲車輛的燃油效率平均也比美國高30%。

他告誡稱,快速擴大可再生電力將是複雜而昂貴的。使用大量的可再生能源,往往需要改造國家電網,而且可再生能源一般仍比使用化石燃料更加昂貴。這在美國尤其如此,美國天然氣供應充足,因此這是一種低成本的發電方法(同時燃氣發電的二氧化碳排放量只有煤炭等其它化石燃料的一半)。推廣風電和太陽能發電,將意味着給消費者和工業帶來更高的電費。

的確,許多率先採用可再生能源的歐洲國家幾乎沒有本土的化石燃料來源,因此電費本來就很高。其他一些國家則有強大的環保運動,使得為了減排而承受較高價格在政治上可以接受。

但比羅爾博士預測,風電價格將繼續下降,而天然氣價格將在未來幾年裡上升,兩者到2020年可能不相上下。他還指出,各國往往可從風能和太陽能等可再生能源獲得25%的電力,而無需對電網進行重大改造。美國有幾個州,例如艾奧瓦州和南達科他州,從可再生能源(在這兩個州是風能)獲得接近那個比例的電力,而其他各州幾乎完全沒有。

因此,當歐洲人習慣於風力發電機點綴風景線時,美國大部分地區仍把可再生能源當成小眾產品,很酷但不實用。當我告訴同事,葡萄牙有40%的電力來自可再生能源時,標準回答是“葡萄牙風大”。但美國也有許多地方多風。當我從瑞典克里斯蒂安斯塔德回來,驚嘆於這座城市使用農場、林業和食品加工廠的廢料製成沼氣,供應該市100%取暖時,我得到的反應同樣是狐疑。但我敢說,類似的計劃能在佛蒙特州的密爾沃基或伯靈頓施行,這些城市也緊靠農村地區。

雅各布森博士和同事所做的測繪研究顯示,美國擁有豐富的可再生資源,而且(和歐洲不同)擁有建造風電和太陽能發電廠的空曠空間。他們發現,紐約州就有充足的風能和太陽能滿足發電需要。按照他們擬定的用清潔能源為紐約州供電的規劃藍圖,10%來自陸基風能,40%來自海上風能,20%來自太陽能發電廠,18%來自屋頂上的太陽能電池板,以及少量的地熱和水電。

雅各布森博士稱,精心的電網設計和不同電力來源的協調,將確保穩定的電力供應,不過仍需要少量天然氣,在可再生能源無法產生充足電力的0.2%的時候彌補缺口。目前紐約州的電力大部分依賴輸入。這份報告稱,該計劃將在這裡創建5.8萬個就業機會,實現能源安全,並最終穩定電價。

報告作者們稱,實施該計劃的巨大成本,有望在不到20年內收回,特別是在計入污染和碳排放的社會成本的情況下。該小組目前正在擬定讓加利福尼亞全部採用可再生能源的藍圖。

在紙上聽起來不錯,然而即便是歐洲現在也在為可再生能源的雄心有所掙扎。

在2011年有20.7%電力來自可再生能源的德國,正在重新評價其提供的旨在推動該比例到2020年升至35%的財政激勵,原因是擔憂當前舉措將令電價在經濟不穩定時期無節制上揚。德國在擴建電力傳輸能力(把電力從多風的北部,輸送到真正需要電力的工業發達的南部)方面也遭遇麻煩。

比羅爾博士稱,天然氣和可再生能源最終可成為“一對好夥伴”來為紐約州和其他地方提供電力。但是什麼樣的比例比較合適呢?如果20年後汽車能效提高50%,而紐約州從風能和太陽能獲得相當大部分電力,我們是否應當在進行化石燃料投資時更加慎重?當安德魯·M·庫默(Andrew M. Cuomo)考慮在紐約州進行水力壓裂開採的界限時,當國務卿約翰·克里(John Kerry)決定Keystone XL輸油管道的命運時,我們到底有多“需要”化石燃料值得深思。


伊麗莎白·羅森塔爾(Elisabeth Rosenthal)是《紐約時報》環境和健康方面的一名記者。

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