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有关能源的十大谬论

2008-12-04 . 阅读: 1,061 views

谬论一:太阳能太贵难以广泛应用

实际上,现在那笨重又昂贵的太阳能电池板只能吸收大约10%左右的太阳光能,不过,美国在电池板方面的屡屡创新,意味着下一代的电池板将会很薄且能吸收更多的太阳光能,而其成本则只相当于现有产品成本的一小部分,制造它们甚至可能不需要用到硅了。最大型的薄电池板生产商"First Solar"宣称,到2012年,在那些日照充足的国家,他们的产品就能像大型电厂一样以低廉成本来运作发电了。

其他公司则致力于研发更有效吸收太阳能的方法,例如利用长距抛物面镜把光线集中到装满液体的细管中,以此加热管中的液体来获得足够的蒸汽去驱动汽轮机发电。西班牙和德国的公司正在北非、西班牙和美国西南部兴建这类型的大型太阳能发电站。在加州,盛夏的午后里,太阳能发电站的成本效益也许已经趋近于煤炭发电站了。与此同时,欧洲的大部分电力已能由撒哈拉沙漠上的电站负责供应了。我们的确可能需要新的长途输电技术,不过相关技术现正长足发展中,而且,这技术将为北非国家带来一项宝贵的新收入来源。

谬论二:风力发电太不可靠

其实,在今年早些时候,风力发电占了西班牙发电量的40%,德国北部某些地区的风力发电量甚至超出其实际需电量了。有幸坐拥欧洲最佳风速的北苏格兰,能轻易地以相当于目前矿物燃料价格的成本来满足英国10%甚至15%的需电量。

风力发电的间歇特性的确意味着我们需要以一种不同于以往的方式来运营我们的电网,为了保证电力供应,欧洲国家及地区之间要建立起更好的联系,让那些风力发电量有所富余的地区可以方便地向风力不足的地区输电。英国方面应该斥资建立传输电缆(可能是离岸电缆),以便将苏格兰地区的风电传输到电力不足的东南部,然后再继续向荷兰和法国输电。为了最大限度地保证供应安全,整个电力分配系统必须是全欧洲范围内运作的。

另外我们还需要在电力储备上有所投入。当我们还在沿用"汛季抽水上山、旱季放水下山"的老办法来做储备的时候,其他国家已经开始探讨开发一种能在风速降低时鼓励使用者减少用电的"智能网"了。如今,风力发电在许多国家都是经济可行的,而且随着涡轮机规模的持续扩大和生产商成本的下降,它还会变得更加经济。一些预测认为,最终全球将有超过30%的发电量来自风力发电。而根据某贸易组织的估计,涡轮机的制造和安装产业也将成为主要的就业来源,到2020年,其将在全球提供200万个就业机会。

谬论三:海洋发电死路一条

位于苏格兰东北端和奥克尼之间的这条狭窄水道,拥有当今世界上最为密集的潮汐能量,其流量高峰期所能生产的电量可远大于伦敦市的需电量。类似地,在西班牙和葡萄牙对开的大西洋沿岸,也有着汹涌、持续的潮汐,足以为当地产出相当一部分的电量。设计和兴建能在洋流湍急的恶劣条件下经受住考验的机器一直都是个难题,在过去数十年间,无论是国内还是国外,失败的例子总是屡见不鲜。而在今年,我们终于看到了第一座安装在北爱尔兰斯特兰福特湾的潮汐涡轮机成功地与英国电网相连,还有第一组大型潮汐发电机,也由一家苏格兰公司在葡萄牙沿岸对开五公里的地方成功建起。

可是,尽管英国和加拿大、南非以及部分南美国家一样享有世界上最优的海洋能源资源,相关的资金投入却一直少得可怜,在过去几年里,伦敦歌剧院比英国海洋能源工业耗去了更多的纳税人金钱。丹麦政府对风力发电的支持使得他们取得了涡轮机建造行业的世界领先地位,而英国政府也有能力像他们那样扶持海洋发电的。

谬论四:核能比其他低碳电力资源更廉价

如果我们相信世界能源和环境危机真如传说中那般严重,那核电站无疑应被视作一个可行的解决之道。不过,尽管核废料处理和核武器扩散这些问题都极其重要,核电站那高昂而又不可控的成本才是最严重的问题。

芬兰西部Olkiluoto岛上新建的核电站就是一个明显的例子。它原定在今年开始投产的,但最新消息却是:这个核电站在2012年前都不会投入使用了。这已对项目费用产生严重影响:最初签署合约时预计会花费30亿欧元(相当于25亿英镑),如今最终费用很可能会是预期费用的两倍多,而施工过程则迅速陷入乱局。诺曼底的另一个新核电站似乎也面临同样的问题。而在美国,能源公司则因为担心失控的成本而逐步放弃核能。

除非我们能找到兴建核电站的新方法,否则,似乎火电厂实施二氧化碳捕获才是一个更经济的生产低碳电力的方案。而且,倾注于碳捕获研究上的不懈努力也意味着更高效益的碳捕获手段可比新一代核电站更早问世,如此一来,在现存的火电厂里安装碳捕获设备也将是可行的。找出一种能大规模进行碳捕获的手段,是现今世界面临的一个最重要研究课题。当今的行业领袖,瑞典能源公司Vattenfall,则是运用创新科技把煤炭放在纯氧中燃烧使其从烟囱中直接排出纯碳,有别于让其在空气里燃烧再大费周折地其他废气中分离出二氧化碳的做法。预期到2020年,这种方法就可协助大型火电厂将二氧化碳排放量减至最低。

谬论五:电动车跑得又慢样子又丑

人们倾向于认为,电力车就是G Wiz小车那样的----跑得不远,加速太慢,还其貌不扬!事实上,我们已几乎研发出不亚于燃油车的电动车了。由莲花公司在诺福克设计的Telsa电动跑车已经在美国发售,其惊人的加速能力让所有体验过的人都惊叹不已。2008年年末也许不是推出这款定价超过十万美金的豪华电动跑车的大好时机,但 Telsa已经向大家证明了电动车也可以是令人兴奋心动的。电动车技术的重大突破在其电池上,最新的锂电池(和你的笔记本里的电池类似)容量很大,足以支持加速以及各种长途旅行。

电动车电池仍需变得更加低廉以及更容易充电,不过英国最大的电动车生产商表示,相关创新的速度是前所未有的快。他们生产的城市货运车已经能跑出超过 100英里远,还能加速到70英里每小时,而其上路成本不过每英里一英镑多一点,而同等柴油车的上路成本则可是它的20倍。丹麦和以色列已致力于为电动车充电站兴建全面的配套设施:丹麦的电动车由风力发电的富余电量供电,以色列的则由沙漠地区的太阳能供电。

谬论六:生物燃油对环境百害而无一利

从粮食中提取汽车用油已然是一场十足的灾难,这会造成饥荒,还会因为农民额外霸占土地种植经济作物而加速森林退化。然而,第一代生物燃油的缺陷,并不意味着我们就应该永远放弃使用它们。在几年之内,通过分离纤维素(植物中含量最丰富的分子)并将其转化为碳氢化合物,我们就可以将农业废料变成燃油了。一直以来,化学家们都在努力寻找一种能以低廉成本来解决这个复杂难题的方法,但大量的新兴资本已涌入了那些正尝试从廉价农业废料中提取出燃油替代品的美国公司里。目前的行业领先企业是由风投基金Vinod Khosla资助的Range Fuels公司,他们现正在乔治亚州兴建第一座商用纤维素分解厂,用从林场中收集来的废木料作为其生产原料。

我们不应该遐想从纤维素中提取燃油就能一次过解决第一代生物燃油所带来的一切问题。尽管纤维素存量丰富,可是由于我们对燃油的贪婪索取,也许我们将不得不腾出大量的土地来种植草木,以满足我们提炼纤维素的需要。因此,如何监管纤维素成产以防止引起粮食短缺将是我们需要面对的一大重要问题。

谬论七:气候变化意味着我们需要更多有机农业

一个令人不安的事实是,我们正为养活60亿人口而苦苦挣扎,而到了2050年,世界人口将增长到90亿以上。尽管粮食产量一直是在缓慢增长,未来几年,农业产量增长率却有可能低于人口增长率,同时全球人口中较富裕的一半将消耗更多的肉类。由于动物需要占用大量的土地来产出肉类,这将进一步威胁贫困人口粮食的生产,因此,我们必须保证有限良田里能生产尽可能多的粮食。大多数研究表明,有机农业的收益超过一半是可以在其他地方实现的。除非这个数字能显著改善,否则,在大面积的土地被用作开展有机农业的情况下,地球将不能既养活所有人口同时又大量产出能提炼作燃油的纤维素。

谬论八:无碳房屋是对付建筑物温室气体排放的最佳选择

建筑物释放的气体占了全世界排放总量的一半,民用住房是温室气体的一大重要来源。英国政府要求到2016年所有新建房屋都必须实现"无碳"的坚决主张听起来似乎不错,但这当中有两个问题。首先,在大部分国家,每年只有大概1%的住房是新建的,严厉的建筑规例对其余的99%的住房并无作用;其次,真的把一所房子搞成"无碳",其所需成本是极其昂贵的。英国有几所极为接近这标准的示范房屋,其造价是传统房屋的两倍。

仅仅关注新建房屋并且要求建筑商达到一个极端目标并不是解决问题的正确之道,相反,我们应该向德国学习。通过一揽子的补助、低息贷款和鼓励政策,德国每年都能以合理的成本为数十万的房子实现高标准的生态改造。德国房屋装修商们正从"低能耗房屋"(译者注:也有译作"被动式房屋"和"零能耗房屋"的)运动中吸取经验,这个运动的重点不在于将二氧化碳排放量减至零,而在于通过细致的努力,以一个合理的成本令新老房子的气体排放量比原有水平减少10%或 20%。"低能耗房屋"运动的先驱们致力于改善房屋的保温性能,实现更好的气密性,在冬天,通过从房子内部收集的暖浊气体为进入室内的空气加热。设计和建筑上的精雕细琢能令能耗总量出人意料地大幅下降,那小部分需要房主额外负担的造价,对比起所节省的电费和天然气费用实在是微不足道。与其要求建造完全无碳的房屋,英国政府还不如大规模推行生态改造计划和效益更高的新建筑技术。

谬论九:最高效的都是大型电厂

大型的现代化气电厂能将燃料中60%的能量转化为电力,其余部分则作为余热丢弃了。

尽管会有5%至10%的电量会在传输过程中损耗掉,其效率依然远比当地小型电站要高,不过,这现象正迅速改变中。

新型的小规模热电联产机组,能够将燃料中大约一半的能量转化为电力,其效率已与大型发电机的效率相若。现在这些小型机组已足够微型,甚至可以在普通民居中安装了。它们不但能发电,其余热还可以用来为房屋供暖,意味着燃气中的所有能量都被有效利用了。在夏天,某些类型的空调甚至可以利用这些余热来驱动冷却器制冷。

人们认为,微型发电机就是风力涡轮机或者屋顶上的太阳能电池,但高效的热电联产机组给英国以及其他地方展示了一个更美好的前景,几年之内,我们将可以在许多建筑物里见到这些小型发电机组,那时它们可能已用上了纤维素炼制的可再生燃油,而不仅仅是用天然气了。通过为办公楼以及其他用电大户的燃料电池初期安装提供大量补贴,韩国在方面得以领先。

谬论十:应对气候转变之道都必须是高科技的

经济发达国家总是沉迷于寻找高科技方法来解决温室气体排放的问题----这类方法大多是高成本的,并且会一边解决问题一边引起新的问题,核能就是一个很好的例子。可寻找一些更简单的方法去减排,甚至是把现存的二氧化碳从空气中提取出来,也许会更为经济和有效。世界各地都有这样低成本但可行的方法,解决问题的同时,通常还有助于养活赤贫人口,其中一个突出的例子,就是利用一种被称为"生物碳"(译者注:也有译作"农业碳"或者"生物质焦")的东西将碳封存,同时增加粮食产量。

"生物碳"是个惊人的主意:在无氧环境下燃烧农业废料得到的木炭几乎是由纯碳组成的,这种木炭可以敲碎后埋入土壤中,它极为稳定,这种形态的碳可以在土壤里存在数百年而不出现改变。燃烧前的农业废料已经通过光合作用从空气中吸收了二氧化碳,因此使用"生物碳"来封存碳并非高科技手段,但却永远有效。同样重要的是,由于有益微生物似乎会聚集到小块木炭碎料的孔洞中,"生物碳"还可以改善各种热带土壤的肥力。一群富有实践经验的工程师已在热带地区加紧研发用来生产这种木炭的简易炉具。数百万美金的资助,将使他们的研究能在造福亿万农民的同时也能将大量的二氧化碳从大气层中清除掉。

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左岸

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