國際氣候談判曠日持久,而全球二氧化碳的排放量卻在屢創(chuàng)新高,全球氣候變化的風(fēng)險日益嚴(yán)峻。自二十年前巴西里約熱內(nèi)盧的第一次全球氣候談判以來,溫室氣體的排放已經(jīng)上升了50%,而大氣層中二氧化碳的濃度從里約會議時的350ppm上升到現(xiàn)在的超過390ppm。
到目前為止,盡管我們的行動仍然遲緩,但仍有一些激動人心的好消息正在浮出水面。能源革命的種子已經(jīng)悄悄地萌發(fā),有可能最終把我們帶出氣候危機(jī)的困局。
全球格局
太陽能與風(fēng)能的發(fā)展遠(yuǎn)超我們大多數(shù)人的預(yù)計,事實上,大多數(shù)人甚至還沒有意識到其快速發(fā)展的勢頭。讓我們來看看太陽能、風(fēng)能在全世界和在歐洲的進(jìn)展情況。
2005年,全球太陽能的裝機(jī)容量為1百萬千瓦(GW)。五年后,這個數(shù)字上升了20倍。在未來的幾年間,據(jù)預(yù)測,太陽能電池的年生產(chǎn)能力將達(dá)到100GW。風(fēng)能的發(fā)展也是日新月異,年裝機(jī)容量比太陽能的增長還要快。2011年,全球風(fēng)能的總裝機(jī)容量是240GW,太陽能光伏發(fā)電是60GW,這些基本上都是自2005年以來發(fā)展起來的。
去年,歐洲太陽能光伏發(fā)電的裝機(jī)容量達(dá)到了21GW,從裝機(jī)容量的增長來說,位居歐洲供電來源的榜首。風(fēng)能與天然氣發(fā)電廠緊隨其后。核能的裝機(jī)容量則萎縮到6GW,而煤炭卻增加了1GW。由太陽能光伏電池發(fā)出的電量約為60TWh/年,足以為150萬戶歐洲家庭供電。
財務(wù)視角
最為重要的是,如今,太陽能與風(fēng)能的成本都大為降低。過去的三年間,太陽能發(fā)電的成本下降了3到4倍。當(dāng)前,太陽能電池板的平均售價約為2美元每峰瓦,據(jù)報道的最低價格甚至達(dá)到了1美元每峰瓦。在陽光燦爛的地方,上述數(shù)據(jù)可以解讀為發(fā)電成本約為0.15美元/千瓦時(具體的成本取決于利率、光照、安裝成本等等)。正如太陽能產(chǎn)業(yè)界人士所普遍認(rèn)為,隨著太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,在未來幾年間,不需要政府提供補(bǔ)貼,太陽能光伏發(fā)電就能夠與傳統(tǒng)的電力生產(chǎn)相抗衡。
諸多因素推動了成本的降低。政府為太陽能與風(fēng)能創(chuàng)造出市場需求,也為企業(yè)的成長提供了空間。企業(yè)家在全球范圍內(nèi)將實驗室里的科研成果進(jìn)行轉(zhuǎn)化。隨著市場份額的擴(kuò)大,規(guī)模經(jīng)濟(jì)成為可能,制造工藝得以改進(jìn),人們在實踐中不斷學(xué)習(xí)進(jìn)步。而且,越來越多的科研經(jīng)費(fèi)促進(jìn)了技術(shù)的進(jìn)步,例如太陽能電池的能效。這是一種良性的循環(huán),而且正變得越來越有活力。
過去數(shù)年間,制造太陽能電池所需的硅是稀缺的,價格居高不下,但這個瓶頸已經(jīng)被突破。現(xiàn)在硅的產(chǎn)量甚至還要大于需求,成本自然會顯著降低。這也導(dǎo)致了太陽能公司的估值下降,以及光伏電池企業(yè)間殘酷的市場競爭。一些企業(yè)將會破產(chǎn)清算;弱勢的企業(yè)不得不黯然離開這個市場,由新的、更有效率的企業(yè)取而代之。
中國進(jìn)入太陽能光伏電池行業(yè)促使價格進(jìn)一步降低。2005年,幾乎沒有光伏電池是在中國生產(chǎn)的,而今天,中國制造占據(jù)了全球市場的半壁江山。中國政府也計劃在國內(nèi)培育光伏電池市場,引入了上網(wǎng)電價,為太陽能發(fā)電提供保證電價。
解決方案
太陽能與風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是迅速的,但如果要因此而沾沾自喜,就為時太早,可再生能源的發(fā)展還要繼續(xù)努力。從絕對數(shù)字來說,化石能源的增長仍然快于風(fēng)能與太陽能,而且溫室氣體的排放還在上升。全球太陽能與風(fēng)能的發(fā)展勢頭強(qiáng)勁,但現(xiàn)在的投資額度仍然太小,難以顯著降低二氧化碳排放的增長率。
解決氣候危機(jī)需要毅然決然地運(yùn)用政策工具,特別是下面兩項工具:
為二氧化碳定價。碳稅或是總量控制的排放權(quán)交易都切實可行。確立系統(tǒng)是很重要的,一個國家如果選擇總量控制的排放權(quán)交易體系,千萬不要過度分配額度,重蹈歐盟的覆轍。我們需要更多的政策制定者,企業(yè)領(lǐng)袖,以及強(qiáng)有力的公眾意見來推進(jìn)這個過程,特別是美國,作為全球工業(yè)化與科學(xué)技術(shù)的領(lǐng)頭羊,以及全球最高的二氧化碳人均排放量,需要切實采取行動。
支持技術(shù)進(jìn)步。這里談到的支持不光是資助基礎(chǔ)性的研究,還要支持市場的培育,從而讓企業(yè)有成長的空間與技能。這樣的支持可以采取認(rèn)證體系(瑞典的實踐,促進(jìn)了風(fēng)能的飛速發(fā)展)或上網(wǎng)電價(德國的實踐)。太陽能并非是唯一需要這類支持的能源技術(shù),其他新興的技術(shù),例如燃料電池,更先進(jìn)與廉價的電動汽車電池、太陽能熱發(fā)電、氫的貯存等技術(shù)都需要支持。
一些人質(zhì)疑針對技術(shù)發(fā)展提供的補(bǔ)貼,例如德國為太陽能提供的補(bǔ)貼。這些人,特別是經(jīng)濟(jì)學(xué)家,往往把補(bǔ)貼的成本與很多緩解氣候變化努力的成本進(jìn)行比較,進(jìn)而堅持認(rèn)為,提供補(bǔ)貼是削減排放措施中更為昂貴的選擇。但這樣理解就是完全的南轅北轍了。問題的關(guān)鍵不是簡單地“削減(一些)排放”,而是這些技術(shù)補(bǔ)貼能夠催生出氣候挑戰(zhàn)的解決方案。我們現(xiàn)在買單的技術(shù)補(bǔ)貼將改進(jìn)并降低這些先進(jìn)能源技術(shù)的成本,而這些先進(jìn)技術(shù)從長期來講,將最終解決氣候危機(jī)。
光明前景
一旦有了這樣的認(rèn)識,我們才能理解太陽能的確是取之不盡,用之不竭的金礦,從中不但能實現(xiàn)全球很低的、甚至零碳的排放,還能夠獲得造福所有地球人的能源供應(yīng)。這一切的實現(xiàn),只需要在全球5%的沙漠里鋪上太陽能電池板就行了!當(dāng)然現(xiàn)實情況并不是說要把所有的光伏電池都安裝在沙漠里。作為萬里長征的第一步,屋頂鋪設(shè)太陽能電池項目性價比更高。我們還需要針對不同地區(qū)太陽與風(fēng)力的不同情況,改進(jìn)并進(jìn)一步發(fā)展一系列應(yīng)對的措施,來充分運(yùn)用這些天然的能源。從長期來看,由于太陽能熱電池可以即時貯存,有可能成為可行的選擇,類似的選擇還包括電網(wǎng)擴(kuò)展,太陽能與風(fēng)能中提取氫氣,以及實行電力需求側(cè)管理等。
如果我們集中投資于太陽能,產(chǎn)出的將是無限的能源!這樣做的好處包括可以將生物質(zhì)能源的需要降到最低,因為生物質(zhì)能源的種植會與全球糧食種植爭地,還不斷地對熱帶雨林造成威脅;我們也不必增加核能發(fā)電了,因為存在核武器擴(kuò)散以及核電事故的巨大風(fēng)險。
全球能源系統(tǒng)零排放的轉(zhuǎn)化需要超過五十年,或者一個世紀(jì)的時間。太陽能與風(fēng)能的年增長率要在現(xiàn)在的基礎(chǔ)上翻十倍才行。幾十年間,我們都不得不受到舊的技術(shù)的拖累,現(xiàn)在建造的煤電廠可能還要存在30-40年。然而,從長期來講,我們完全有機(jī)會應(yīng)對這個挑戰(zhàn)。
我們也許就生活在一個轉(zhuǎn)型時期,能源的革命能夠讓“綠色地球”的夢想成真;30年后追憶歷史時,我們也許會感慨萬千地說,就是這個時候,2012年前后,世界能源體系完成了華麗的轉(zhuǎn)身,新能源革命從此風(fēng)起云涌這是完全可能的。但要將這種可能性變?yōu)楝F(xiàn)實,需要更多、更強(qiáng)有力的對太陽能以及風(fēng)能技術(shù)的支持體系,例如德國與中國的上網(wǎng)電價方案,并且將這些支持體系普及到越來越多的國家。
作者簡介:
Christian Azar(克里斯蒂安·阿扎),瑞典查默斯科技大學(xué)能源與環(huán)境系教授。擔(dān)任多種國際性科學(xué)期刊的編委,也是聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)報告的主要執(zhí)筆人。他還是瑞典政府氣候問題科學(xué)委員會以及瑞典首相林費(fèi)爾德可持續(xù)發(fā)展委員會的重要成員。