转换到繁體中文

您的位置 : 首页 > 报刊   

[本刊特稿]从能源说起
作者:云 帆

《博览群书》 2002年 第09期

  多个检索词,请用空格间隔。
       《生态经济》写的很有趣味。就拿能源的这一章来说,标题是《建立太阳能/氢能经济》,里面的许多思考很新鲜,很有启发性。
       二十世纪是化石燃料的世纪,它已成为历史。二十一世纪,人类将走向风能、太阳能、氢能时代。
       随着新世纪的开始,化石燃料的时代走到了穷途末路。导致全球从化石燃料时代转向风能、太阳能、氢能时代的,不是化石能源的枯竭,而是人们对干净的、不损坏气候的燃料的渴望。
       开发风能
       1973年和1979年的石油价格暴涨之后,现代风能工业于二十世纪八十年代初在加利福尼亚诞生。到了九十年代中期,全世界的风能利用在1995~2000年间增加了将近4倍,这是计算机工业的发展速度。今天,丹麦用电量的15%来自风力,在德国最北部的石勒苏益格-荷尔斯泰因州,这个数字是19%,而在这个州中的有些地方则达到了75%,这一数字给人留下深刻的印象。若论绝对发电量,德国世界领先,美国占第二位。其后的顺序为西班牙、丹麦和印度。
       风力涡轮技术的进步,使每千瓦时的成本从二十世纪八十年代初的38美分,降到2001年的4美分(在大风地区)。在某些地方,风力比燃油和燃气动力还要便宜。
       风是一种到处都有的能源。美国大平原的风力就像沙特阿拉伯的石油一样丰富。仅风力资源丰富的三个州——北达科他、堪萨斯和得克萨斯,可利用的风能就能满足全国的电力需求。在中国,仅依靠风力就能使现有发电量增长一倍。
       在国外,风力发电的收入通常留在社区内部,通过为当地提供收入、工作机会、以及税收来支撑当地的经济。一个设计先进的大规模风力涡轮机占地1/4英亩,每年可以向农场主或者牧场主缴纳2000美元土地使用费,同时向社区提供价值10万美元的电力。对于农场主和牧场主来说,土地上的风能就像打出的油井——而且永远不会枯竭。对于有大风的地方,牧场主从风力得到的收入可以轻而易举地超过出售牲畜得到的收入。
       一旦我们从风中得到了便宜的电,我们就能用它电解水,把水分子分解为它的组成元素氢和氧。氢是最简单的燃料,现在是新的、高效燃料电池发动机的首选燃料。多余的风力以氢的形式储存起来,用于燃料电池或燃气轮机来发电,以便在风力不足的时候平衡发电功率,是新能源经济的基础。
       把阳光变为电力
       太阳能电池能够向遥远地点输送电力。在乡村地区,安装太阳能电池比建设发电厂或者架设高压线更经济。到2000年底,全世界有大约100万个家庭从自家安装的太阳能电池获得电力。估计其中70万个家庭是第三世界的农家。
       最令人激动不已的技术进步,大概要算日本开发出的光电池屋顶材料了。日本政府计划与建筑业和太阳能电池制造业共同努力,到2010年形成4600兆瓦发电量。这样的规模足以满足像爱沙尼亚这样的国家的全部用电需求。日本、德国、美国都制定了强有力的计划支持这一工业发展。德国制定了建造10万太阳能屋顶的计划,目标是到2005年安装300兆瓦容量太阳能电池。美国1997年发布了建造百万太阳能屋顶计划。意大利也开始开发利用太阳能,制定了建造1万座太阳能屋顶的计划。
       过去的十年中,全世界光电池的销售量从1990年的46兆瓦容量增长到了2000年的288兆瓦,增长了6倍多。日本、美国和欧盟的太阳能电池制造业规模最大。1999年,仅日本太阳能电池的产量就猛增到80兆瓦,从而使它超越美国成为世界第一。美国生产的太阳能电池1999年达到60兆瓦并出口到发展中国家,占了全世界很大份额。目前欧洲排在第三位,1999年的产量为40兆瓦。
       太阳能电池的发电成本已经从二十世纪七十年代的每瓦70美元降到了今天的不到3.5美元,并且有望继续下降。随着技术的进步和生产规模的迅速扩大,很有可能会降到每瓦1美元。
       迈向氢能经济
       在旧能源经济中,有数的几个国家控制着能源的供给,而新能源经济的供给模式则是广泛分散的。发展中国家由此获得开发本土能源的机会,而这是促进它们经济全面发展的保证。
       世界能源经济重新建构之后,其他经济部门也会发生变化。在某些情况下,世界经济活动的地理分布也会发生剧烈变化。传统重工业基地,比如钢铁生产基地,就不必像以前那样建在靠近煤矿和铁矿的地方了。将来,能源密集型行业会建在多风地区,而不是建在煤炭丰富的地区。过去的能源进口国也许会自给自足,甚至出口电力或者氢气。
       依赖大量的、分散的小型动力源,而不是少数几个集中供电系统是新能源经济的特征之一。以氢为燃料的燃料电池,以氢(或天然气)为动力的高效联合循环气轮机发电厂将变得很普通。燃料电池还可以为办公楼、工厂和住宅提供电力,或者为汽车提供动力。
       氢气将取代石油成为生态经济领域的主导燃料。因为氢气可以根据需要和用量储存,所以将为以风力和太阳能电池为支柱的能源经济提供大力支持。如果这一无污染、无碳的能源得以尽早开发,我们目前存在的许多与能源相关联的问题就会得到解决。
       能源革命:发展会有多快
       从化石燃料或以碳为基础的经济,向高效的、以氢为基础的经济转变,将为全球带来巨大的投资和就业机会。问题是,这场革命的发展有多快?能不能快到防止气候变化失控?谁是这个转变的最大受益者?
       加速向氢能经济转换的关键是市场要在价格上体现生态成本。经济合作与发展组织最近的一项研究也认为,为了减少碳的排放量,应该重新制定税收政策,逐步征收燃碳税,使燃烧化石燃料能完全担起社会付出的全部代价。这样将会加速向风能、太阳电池,以及地热能的转化,使这些能源的生产在这个十年中大大加快。