“人類的能源消耗是‘巨大’的,地球化石燃料的儲量是‘巨大’的,可持續(xù)能源的潛力也是‘巨大’的。而這‘巨大’和‘巨大’之間是怎樣的關(guān)系,很多人就不清楚了。所以,我們需要的是數(shù)字,而不是形容詞。”
劍橋大學(xué)物理系教授、英國能源與氣候變化部首席科學(xué)顧問戴維˙麥凱,在他的著作《可持續(xù)能源:事實與真相》中如是寫到。他寫作該書的目的也正在于此,用數(shù)字澄清能源問題和現(xiàn)狀,改善公眾對可持續(xù)能源認(rèn)識不清的現(xiàn)象。
關(guān)于認(rèn)識與真相的差距,中國科學(xué)院副院長李靜海院士在為本書所作的序言中也這樣說:“公眾常常被一些數(shù)字迷惑,卻不能以科學(xué)的態(tài)度去辨別是否真實可靠、符合邏輯。比如公眾聽到中國的二氧化碳排放量居世界前列,卻不知中國的人均排放量低于世界水平,而且中國的工業(yè)排放有很多是為富裕國家生產(chǎn)產(chǎn)品造成的。”
綠色能源沒想象的美好
本書的譯校、國家科學(xué)圖書館武漢分館情報研究部主任、能源情報專家張軍在接受記者采訪時說,關(guān)于可持續(xù)能源,我們不知道的最大的真相,恐怕就是綠色能源“并不是你想象的那么美好”。
張軍說:“公眾包括一些科學(xué)人士,在提到太陽能的時候都會說,‘這是取之不盡、用之不竭的能源,能提供熱能,還可以發(fā)電,不是非常好嗎?風(fēng)能、潮汐能也是,又清潔,又永續(xù),多好。’但是它們?yōu)槭裁匆恢辈荒苋〈剂?”
張軍解釋說:“首先是規(guī)模問題。四座大型燃煤電廠,就夠供應(yīng)北京城的用電和供暖需求。假如都用太陽能發(fā)電,把半個河北省鋪滿光伏板,都不夠北京城用。”
綠色能源的其他“大毛病”,還包括成本偏高、效率低下、電網(wǎng)難以消納等。作個簡單的比較,燃煤發(fā)電,1度電也就5毛錢。如果用太陽能電池板發(fā)電的話,得1元錢1度電。
可持續(xù)能源的波動性是另一個大問題。太陽、風(fēng)、波浪,都是一會兒大一會兒小,甚至一會兒有一會兒沒有,所以它們發(fā)的電也是波動或間歇的。張軍說:“燃煤發(fā)電高效、便宜、穩(wěn)定,在一定時間內(nèi),不會被取代。”
在本書中,關(guān)于可持續(xù)能源面臨的種種難題,包括可持續(xù)能源的產(chǎn)量問題、技術(shù)問題,都有詳細(xì)的介紹。戴維˙麥凱在計算了能源的效率、可持續(xù)能源電站的占地面積、產(chǎn)能和能耗關(guān)系等數(shù)據(jù)后,得出了“可持續(xù)能源不足以代替化石燃料”的結(jié)論。
計算勝于雄辯
閱讀此書,還有一些讓我們吃驚的真相。比如一般認(rèn)為,及時拔下充電器是為了節(jié)能減排。然而據(jù)作者介紹,手機充電器的功率平均為1瓦,只占家庭用電量的四百分之一。即便每個人都及時拔下充電器,一年節(jié)約的電量也只夠洗一次熱水澡。
當(dāng)然,作者舉這個例子的目的,并不是讓民眾不再節(jié)約,而是告訴大家:個人能做的很少,可持續(xù)能源的大規(guī)模應(yīng)用,還需要在國家層面上啟動。而且,作者也給出了探討能源問題的方法:精確計算,而不是憑感性認(rèn)知想象。
精確的量化計算,才能看到可持續(xù)能源背后的事實與真相。尤其是數(shù)學(xué)計算的方法,也并不局限在一時一地。有了能源消耗、產(chǎn)生的公式,各國根據(jù)自己的人口資源數(shù)據(jù),就可以計算出本國的能源現(xiàn)狀。
比如在本書的第一章“數(shù)字勝于雄辯”中,作者詳細(xì)計算了一個國家能源消費方式和可持續(xù)能源的生產(chǎn)效率。以一天的能量消耗為196千瓦時為標(biāo)準(zhǔn)(以下數(shù)據(jù)單位均為千瓦時),分別是國防4、物品運輸12、物品49、食品農(nóng)作肥料 15、小家電5、照明4、供暖制冷37、噴氣式飛機30、汽車40。而可持續(xù)能源的理論產(chǎn)能只有176千瓦時(太陽能光伏發(fā)電50、風(fēng)能20等),而且還存在諸多的不可行因素。
所以,不容樂觀的是,能量的消耗大于生產(chǎn),即可持續(xù)能源提供的能量,不足以供應(yīng)一般社會發(fā)展水平所需。
中國扮演了重要角色
作者也認(rèn)為,雖然可持續(xù)能源的現(xiàn)狀欠佳,但是潛力很大。作者結(jié)合儲能、運輸?shù)葐栴},結(jié)合他對可持續(xù)能源的精密計算,甚至給出了他對歐洲和美國的能源規(guī)劃建議:綠色電力要增加10~20倍。
具體到中國,2007年時,每人每天的能源消費約50千瓦時。提供這50千瓦時能量的是煤炭34、石油9、可再生能源6。相比之下,中國可再生能源占供能比例超過10%,而英國只有2%。這源于中國的太陽能供熱、電動自行車的數(shù)量,超過其他國家的總和。因此,作者說,中國在世界能源轉(zhuǎn)型方面扮演了一個重要角色。
作者給出的有全球普遍性的、未來可持續(xù)能源方案是:太陽能用一點,風(fēng)能用一點,海洋能用一點,核能用一點,合理地搭配使用,只要這些能量相加以后滿足人均用能需求就行。
對于作者的眼光和思路,張軍說:“戴維˙麥凱書中理念的核心是:我不是告訴你一個標(biāo)準(zhǔn)的答案,而是要讓你在思考問題的時候,考慮進(jìn)每一種能源的本質(zhì)缺陷和優(yōu)點,結(jié)合每一個國家的特點,根據(jù)具體情況來解決問題。”
李靜海也認(rèn)為該書通過嚴(yán)密精細(xì)的計算,“解開了我許多疑團”。