新能源革命的前夜
- 发布人：管理员
- 发布时间：2012-12-06
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“30年后追忆历史时，我们也许会感慨万千地说，就是这个时候，2012年前后，世界能源体系完成了华丽的转身”
国际气候谈判旷日持久，而全球二氧化碳的排放量却在屡创新高，全球气候变化的风险日益严峻。自二十年前巴西里约热内卢的第一次全球气候谈判以来，温室气体的排放已经上升了50%，而大气层中二氧化碳的浓度从里约会议时的350ppm上升到现在的超过390ppm。
到目前为止，尽管我们的行动仍然迟缓，但仍有一些激动人心的好消息正在浮出水面。能源革命的种子已经悄悄地萌发，有可能最终把我们带出气候危机的困局。
全球格局
太阳能与风能的发展远超我们大多数人的预计，事实上，大多数人甚至还没有意识到其快速发展的势头。让我们来看看太阳能、风能在全世界和在欧洲的进展情况。
2005年，全球太阳能的装机容量为1百万千瓦（GW）。五年后，这个数字上升了20倍。在未来的几年间，据预测，太阳能电池的年生产能力将达到100 GW。风能的发展也是日新月异，年装机容量比太阳能的增长还要快。2011年，全球风能的总装机容量是240 GW，太阳能光伏发电是60GW，这些基本上都是自2005年以来发展起来的。
去年，欧洲太阳能光伏发电的装机容量达到了21GW，从装机容量的增长来说，位居欧洲供电来源的榜首。风能与天然气发电厂紧随其后。核能的装机容量则萎缩到6GW，而煤炭却增加了1GW。由太阳能光伏电池发出的电量约为60TWh/年，足以为150万户欧洲家庭供电。
财务视角
最为重要的是，如今，太阳能与风能的成本都大为降低。过去的三年间，太阳能发电的成本下降了3到4倍。当前，太阳能电池板的平均售价约为2美元每峰瓦，据报道的最低价格甚至达到了1美元每峰瓦。在阳光灿烂的地方，上述数据可以解读为发电成本约为0.15美元/千瓦时（具体的成本取决于利率、光照、安装成本等等）。正如太阳能产业界人士所普遍认为，随着太阳能光伏产业的飞速发展，在未来几年间，不需要政府提供补贴，太阳能光伏发电就能够与传统的电力生产相抗衡。
诸多因素推动了成本的降低。政府为太阳能与风能创造出市场需求，也为企业的成长提供了空间。企业家在全球范围内将实验室里的科研成果进行转化。随着市场份额的扩大，规模经济成为可能，制造工艺得以改进，人们在实践中不断学习进步。而且，越来越多的科研经费促进了技术的进步，例如太阳能电池的能效。这是一种良性的循环，而且正变得越来越有活力。
过去数年间，制造太阳能电池所需的硅是稀缺的，价格居高不下，但这个瓶颈已经被突破。现在硅的产量甚至还要大于需求，成本自然会显著降低。这也导致了太阳能公司的估值下降，以及光伏电池企业间残酷的市场竞争。一些企业将会破产清算；弱势的企业不得不黯然离开这个市场，由新的、更有效率的企业取而代之。
中国进入太阳能光伏电池行业促使价格进一步降低。2005年，几乎没有光伏电池是在中国生产的，而今天，中国制造占据了全球市场的半壁江山。中国政府也计划在国内培育光伏电池市场，引入了上网电价，为太阳能发电提供保证电价。
解决方案
太阳能与风能产业的发展是迅速的，但如果要因此而沾沾自喜，就为时太早，可再生能源的发展还要继续努力。从绝对数字来说，化石能源的增长仍然快于风能与太阳能，而且温室气体的排放还在上升。全球太阳能与风能的发展势头强劲，但现在的投资额度仍然太小，难以显著降低二氧化碳排放的增长率。
解决气候危机需要毅然决然地运用政策工具，特别是下面两项工具：
为二氧化碳定价。碳税或是总量控制的排放权交易都切实可行。确立系统是很重要的，一个国家如果选择总量控制的排放权交易体系，千万不要过度分配额度，重蹈欧盟的覆辙。我们需要更多的政策制定者，企业领袖，以及强有力的公众意见来推进这个过程，特别是美国，作为全球工业化与科学技术的领头羊，以及全球最高的二氧化碳人均排放量，需要切实采取行动。
支持技术进步。这里谈到的支持不光是资助基础性的研究，还要支持市场的培育，从而让企业有成长的空间与技能。这样的支持可以采取认证体系（瑞典的实践，促进了风能的飞速发展）或上网电价（德国的实践）。太阳能并非是唯一需要这类支持的能源技术，其他新兴的技术，例如燃料电池，更先进与廉价的电动汽车电池、太阳能热发电、氢的贮存等技术都需要支持。
一些人质疑针对技术发展提供的补贴，例如德国为太阳能提供的补贴。这些人，特别是经济学家，往往把补贴的成本与很多缓解气候变化努力的成本进行比较，进而坚持认为，提供补贴是削减排放措施中更为昂贵的选择。但这样理解就是完全的南辕北辙了。问题的关键不是简单地“削减（一些）排放”，而是这些技术补贴能够催生出气候挑战的解决方案。我们现在买单的技术补贴将改进并降低这些先进能源技术的成本，而这些先进技术从长期来讲，将最终解决气候危机。
光明前景
一旦有了这样的认识，我们才能理解太阳能的确是取之不尽，用之不竭的金矿，从中不但能实现全球很低的、甚至零碳的排放，还能够获得造福所有地球人的能源供应。这一切的实现，只需要在全球5%的沙漠里铺上太阳能电池板就行了！当然现实情况并不是说要把所有的光伏电池都安装在沙漠里。作为万里长征的第一步，屋顶铺设太阳能电池项目性价比更高。我们还需要针对不同地区太阳与风力的不同情况，改进并进一步发展一系列应对的措施，来充分运用这些天然的能源。从长期来看，由于太阳能热电池可以即时贮存，有可能成为可行的选择，类似的选择还包括电网扩展，太阳能与风能中提取氢气，以及实行电力需求侧管理等。
如果我们集中投资于太阳能，产出的将是无限的能源！这样做的好处包括可以将生物质能源的需要降到最低，因为生物质能源的种植会与全球粮食种植争地，还不断地对热带雨林造成威胁；我们也不必增加核能发电了，因为存在核武器扩散以及核电事故的巨大风险。
全球能源系统零排放的转化需要超过五十年，或者一个世纪的时间。太阳能与风能的年增长率要在现在的基础上翻十倍才行。几十年间，我们都不得不受到旧的技术的拖累，现在建造的煤电厂可能还要存在30-40年。然而，从长期来讲，我们完全有机会应对这个挑战。
我们也许就生活在一个转型时期，能源的革命能够让“绿色地球”的梦想成真；30年后追忆历史时，我们也许会感慨万千地说，就是这个时候，2012年前后，世界能源体系完成了华丽的转身，新能源革命从此风起云涌——这是完全可能的。但要将这种可能性变为现实，需要更多、更强有力的对太阳能以及风能技术的支持体系，例如德国与中国的上网电价方案，并且将这些支持体系普及到越来越多的国家。
作者：Christian Azar （克里斯蒂安·阿扎），瑞典查默斯科技大学能源与环境系教授。担任多种国际性科学期刊的编委，也是联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）报告的主要执笔人。他还是瑞典政府气候问题科学委员会以及瑞典首相林费尔德可持续发展委员会的重要成员。
国际气候谈判旷日持久，而全球二氧化碳的排放量却在屡创新高，全球气候变化的风险日益严峻。自二十年前巴西里约热内卢的第一次全球气候谈判以来，温室气体的排放已经上升了50%，而大气层中二氧化碳的浓度从里约会议时的350ppm上升到现在的超过390ppm。
到目前为止，尽管我们的行动仍然迟缓，但仍有一些激动人心的好消息正在浮出水面。能源革命的种子已经悄悄地萌发，有可能最终把我们带出气候危机的困局。
全球格局
太阳能与风能的发展远超我们大多数人的预计，事实上，大多数人甚至还没有意识到其快速发展的势头。让我们来看看太阳能、风能在全世界和在欧洲的进展情况。
2005年，全球太阳能的装机容量为1百万千瓦（GW）。五年后，这个数字上升了20倍。在未来的几年间，据预测，太阳能电池的年生产能力将达到100 GW。风能的发展也是日新月异，年装机容量比太阳能的增长还要快。2011年，全球风能的总装机容量是240 GW，太阳能光伏发电是60GW，这些基本上都是自2005年以来发展起来的。
去年，欧洲太阳能光伏发电的装机容量达到了21GW，从装机容量的增长来说，位居欧洲供电来源的榜首。风能与天然气发电厂紧随其后。核能的装机容量则萎缩到6GW，而煤炭却增加了1GW。由太阳能光伏电池发出的电量约为60TWh/年，足以为150万户欧洲家庭供电。
财务视角
最为重要的是，如今，太阳能与风能的成本都大为降低。过去的三年间，太阳能发电的成本下降了3到4倍。当前，太阳能电池板的平均售价约为2美元每峰瓦，据报道的最低价格甚至达到了1美元每峰瓦。在阳光灿烂的地方，上述数据可以解读为发电成本约为0.15美元/千瓦时（具体的成本取决于利率、光照、安装成本等等）。正如太阳能产业界人士所普遍认为，随着太阳能光伏产业的飞速发展，在未来几年间，不需要政府提供补贴，太阳能光伏发电就能够与传统的电力生产相抗衡。
诸多因素推动了成本的降低。政府为太阳能与风能创造出市场需求，也为企业的成长提供了空间。企业家在全球范围内将实验室里的科研成果进行转化。随着市场份额的扩大，规模经济成为可能，制造工艺得以改进，人们在实践中不断学习进步。而且，越来越多的科研经费促进了技术的进步，例如太阳能电池的能效。这是一种良性的循环，而且正变得越来越有活力。
过去数年间，制造太阳能电池所需的硅是稀缺的，价格居高不下，但这个瓶颈已经被突破。现在硅的产量甚至还要大于需求，成本自然会显著降低。这也导致了太阳能公司的估值下降，以及光伏电池企业间残酷的市场竞争。一些企业将会破产清算；弱势的企业不得不黯然离开这个市场，由新的、更有效率的企业取而代之。
中国进入太阳能光伏电池行业促使价格进一步降低。2005年，几乎没有光伏电池是在中国生产的，而今天，中国制造占据了全球市场的半壁江山。中国政府也计划在国内培育光伏电池市场，引入了上网电价，为太阳能发电提供保证电价。
解决方案
太阳能与风能产业的发展是迅速的，但如果要因此而沾沾自喜，就为时太早，可再生能源的发展还要继续努力。从绝对数字来说，化石能源的增长仍然快于风能与太阳能，而且温室气体的排放还在上升。全球太阳能与风能的发展势头强劲，但现在的投资额度仍然太小，难以显著降低二氧化碳排放的增长率。
解决气候危机需要毅然决然地运用政策工具，特别是下面两项工具：
为二氧化碳定价。碳税或是总量控制的排放权交易都切实可行。确立系统是很重要的，一个国家如果选择总量控制的排放权交易体系，千万不要过度分配额度，重蹈欧盟的覆辙。我们需要更多的政策制定者，企业领袖，以及强有力的公众意见来推进这个过程，特别是美国，作为全球工业化与科学技术的领头羊，以及全球最高的二氧化碳人均排放量，需要切实采取行动。
支持技术进步。这里谈到的支持不光是资助基础性的研究，还要支持市场的培育，从而让企业有成长的空间与技能。这样的支持可以采取认证体系（瑞典的实践，促进了风能的飞速发展）或上网电价（德国的实践）。太阳能并非是唯一需要这类支持的能源技术，其他新兴的技术，例如燃料电池，更先进与廉价的电动汽车电池、太阳能热发电、氢的贮存等技术都需要支持。
一些人质疑针对技术发展提供的补贴，例如德国为太阳能提供的补贴。这些人，特别是经济学家，往往把补贴的成本与很多缓解气候变化努力的成本进行比较，进而坚持认为，提供补贴是削减排放措施中更为昂贵的选择。但这样理解就是完全的南辕北辙了。问题的关键不是简单地“削减（一些）排放”，而是这些技术补贴能够催生出气候挑战的解决方案。我们现在买单的技术补贴将改进并降低这些先进能源技术的成本，而这些先进技术从长期来讲，将最终解决气候危机。
光明前景
一旦有了这样的认识，我们才能理解太阳能的确是取之不尽，用之不竭的金矿，从中不但能实现全球很低的、甚至零碳的排放，还能够获得造福所有地球人的能源供应。这一切的实现，只需要在全球5%的沙漠里铺上太阳能电池板就行了！当然现实情况并不是说要把所有的光伏电池都安装在沙漠里。作为万里长征的第一步，屋顶铺设太阳能电池项目性价比更高。我们还需要针对不同地区太阳与风力的不同情况，改进并进一步发展一系列应对的措施，来充分运用这些天然的能源。从长期来看，由于太阳能热电池可以即时贮存，有可能成为可行的选择，类似的选择还包括电网扩展，太阳能与风能中提取氢气，以及实行电力需求侧管理等。
如果我们集中投资于太阳能，产出的将是无限的能源！这样做的好处包括可以将生物质能源的需要降到最低，因为生物质能源的种植会与全球粮食种植争地，还不断地对热带雨林造成威胁；我们也不必增加核能发电了，因为存在核武器扩散以及核电事故的巨大风险。
全球能源系统零排放的转化需要超过五十年，或者一个世纪的时间。太阳能与风能的年增长率要在现在的基础上翻十倍才行。几十年间，我们都不得不受到旧的技术的拖累，现在建造的煤电厂可能还要存在30-40年。然而，从长期来讲，我们完全有机会应对这个挑战。
我们也许就生活在一个转型时期，能源的革命能够让“绿色地球”的梦想成真；30年后追忆历史时，我们也许会感慨万千地说，就是这个时候，2012年前后，世界能源体系完成了华丽的转身，新能源革命从此风起云涌——这是完全可能的。但要将这种可能性变为现实，需要更多、更强有力的对太阳能以及风能技术的支持体系，例如德国与中国的上网电价方案，并且将这些支持体系普及到越来越多的国家。
作者：Christian Azar （克里斯蒂安·阿扎），瑞典查默斯科技大学能源与环境系教授。担任多种国际性科学期刊的编委，也是联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）报告的主要执笔人。他还是瑞典政府气候问题科学委员会以及瑞典首相林费尔德可持续发展委员会的重要成员。
