建设低碳经济:不过是空间问题
这个夏天,智利召开了一次电力拍卖,中标者是愿意以每千瓦时0.04美元(约为人民币0.26元)提供电力的风力发电厂和以每千瓦时0.03美元(约为人民币0.2元)提供电力的太阳能发电厂,轻松击败以燃油发电的竞争对手。这次成功的拍卖也反映出,在过去的六年里,太阳能与风力发电成本的大幅度下降,其中太阳能发电成本下降70%,风力发电成本下降30%。成本的进一步下降也指日可待。
当然,太阳不能一直明媚,风也不总是喧嚣,但是因为电池成本和其他的能源储备成本下降、智能电表和控制系统促使供电的时间得到调整,这些间歇性问题逐渐得以解决。可以说,在20年内,许多国家都能够以一个低廉的价格,将可再生资源作为他们的主要电力供应。
可以肯定地是,太阳能发电厂和风力发电厂都需要大面积的土地。但是从全球的角度来说,空间是充足的。
到达地球的太阳能总量是目前人类能量的总消耗量的5000倍。到2100年,如果世界人口从如今的72亿上涨到110亿,并且这110亿人全都享受着如今发达经济体中的生活水平,那么能量需求可能会翻倍。而且,目前的太阳能板还只能够将接收到的20%的太阳能转换为电能(虽然这个转换率随着时间的推移在不断提高)。但是即使考虑到以上这些因素,预计满足全球用电需求的太阳能所需的建设空间对地球来说不过九牛一毛,仅占全球陆地面积的0.5%-1%。
然而,对于各个国家来说,利用可再生资源发电的挑战难度则因为人口密度等各异而很不一样。智利的人口密度为每平方公里24人,美国为35人,印度为441(这个数据在2050年可能上涨到570人),而孟加拉则已经超过了每平方公里1200人。乌干达现在的人口密度是每平方公里195人,但是在2100年可能上涨到约1000人。中国的人口密度水平相对稳定,维持在一个相对合适的每平方公里145人的水平上——西部广阔的沙漠与群山中和了人口稠密的沿海地区的人口密度。
风力发电的用地不会影响农业生产,在涡轮机之间可以正常地进行粮食的种植和动物的养殖。但是越来越高的人口密度,也使得只依赖于可再生资源生活,变得越来越困难和昂贵。对于韩国这个人口密度达到每平方公里157人的国家来说,如果想要通过风力来满足全国的能量需求,那么韩国的整片陆地上都需要覆盖风力发电厂。
对于那些足够富裕同时在乎地理景观的国家,人口密度越高,清洁能源也就越昂贵。在英国,人口密度达到每平方公里267人,但是英格兰地区的人口密度却是413人,当权政府为了不影响景观反对建立新的陆上风力发电站。结果是,英国为建设低碳经济不得不依赖于海上风场和核电,也使得每千瓦时电的成本上涨了2到3美分(约人民币0.15-0.2元)。
然而那些新兴经济体面临着更大的挑战,这也是一些非洲国家将要面对的未来。印度和孟加拉的人口密度分别是世界平均水平的8倍和22倍,因此,印度需要将4%的土地拿出来用以建设太阳能场才能满足本国的能源需要;对于孟加拉来说,则需要10%。
更何况,跟智利和美国都不一样,印度在替代性土地利用方面的竞争已经非常严峻了。比如说,印度发展大型制造业的雄心有时会因为土地分配的争议甚至是激烈的争端而受阻。这个国家的一些地区,比如拉贾斯坦沙漠,就适合建设太阳能设施;而其他的地方,土地供应的不足可能对可再生资源的发展产生限制。太阳能电池板可以也必须架设在屋顶或者城市的其他位置上,因此成本将会比诸如乡村之流的土地更为富余的地方更高。
这也意味着,尽管可再生能源在各国脱碳方面扮演了主要角色,有的国家的其他的一些技术比如核能或者碳捕获和碳储存仍旧背负着越来越重的担子。通过比如更好的城市规划,能源生产力方面取得了一些改进;但在那些人口稠密的国家,脱碳变得越来越困难,促进收入提高和储量有限的必需能源的输入也变得越来越重要。
的确,一些世界上人口最为稠密的国家面临着双重劣势;他们最常遭受气候变化的不利影响,建设低碳经济也愈发困难。相反,富裕和低污染的国家,比如美国、澳大利亚和智利,则有充足的土地、能以非常低的成本来建设低碳能源系统,对农业用地或者地理景观的影响也很小。
这对国际贸易也有极大的影响。页岩气革命已经促使能源密集型制造业重新回到美国;同时,自动化使得人力成本不再繁重,与低成本的可再生能源共同推动了本国生产时代的到来。但是这将使得新兴经济体为了满足疾速增长的人口而增加就业机会,而造成情势越发的复杂。
可再生的电力上取得的巨大进步有着巨大的积极影响;然而,比之其对人口稠密国家带来的微弱的影响,发达国家却更容易获取进步带来的好处。为了促使这些存在困难的国家建立低碳经济环境,他们需要来自国内外许多其他的技术和精心设计的政策相辅助。
作者:Adair Turner是新经济思维研究所的所长
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翻译:达沃斯博客翻译小组——胡静璇
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