关于未来能源系统的三个关键问题

Wind energy can be a major part of our future energy systems.
Wind energy can be a major part of our future energy systems.Image: REUTERS/Toby Melville
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当我们把电器插入墙上插座,或给汽车加汽油时,或许不会停下来思考:过去一个世纪里,能源技术发生了多么显著的变化,才让这一切成为可能。未来几十年的能源将大不相同。那么,会是什么样?

未来能源系统

“能源三角”的概念如今已广为人知。三角形的一边:能源系统必须确保人们能够获得安全、稳定、可靠的能源。另一边:价格必须负担得起。最后一边:环境影响应当具有可持续性。未来的能源系统必须满足这三个维度的要求。

上个世纪发展起来的能源系统,在很大程度上实现了其首要目标,即推动经济大幅增长。然而,由于各地面临的问题不同,这个三角形的平衡也各有缺失。约有20亿人仍无法获得先进的能源解决方案。在全球多个地区,能源可负担性仍是一个尚未解决的问题。而在大多数国家,能源对环境的影响已超出可持续承受的范围,尤其是考虑到世界人口预计将增至90亿。

我们目前在能源技术研发方面投入的努力,通常至少同样重视减少环境影响和改善能源可负担性与可及性。尤其是可再生能源和电动汽车,为加强三角形的第三边提供了契机。

然而,要全面思考未来能源系统应是什么样子,我们需要把目光投向能源三角之外,考量另外三个关键因素。

实现理想未来能源系统的关键问题

首先,能源行业未来的变化将产生怎样的社会影响?

这个问题的一部分与可负担性有关。分布式能源发电的新技术,加上可降低投资风险的新金融模式,或许终于能让地球上的每个人都用得上更便宜、更清洁的能源。

能源行业就业性质的变化也将带来社会转型。与许多行业一样,我们可以预期,自动化会使一些人失业。

但同时也会创造需要更高技能的工作,例如编程和操作更智能的能源系统。这些新工作还有望带来更好的健康与安全保障:远程监督机器人执行过去由人类承担的危险任务。

能源行业工作岗位的地域分布正在变化。这反映了特定行业内部的变化,例如,随着石油生产日益分散到世界各地,传统产区以外也在创造就业岗位。与此同时,可再生能源的部署正在许多新设施建设和维护所在地创造本地就业机会。

这也反映了新兴行业中争夺竞争优势的角逐。中国已在太阳能生产领域占据领先地位,各方正竞相成为电池技术的全球领导者;这种技术将使电网能够更多地利用可再生能源。

随着就业创造在全球范围内发生变化,第二个关键考量也随之而来:各地受到的财务影响各不相同。

沙特“2030愿景”等倡议表明,产油国近来已认识到迫切需要减少预算对能源收入的依赖。能源来源在全球更多地方增多的趋势似乎还将持续。

不过,需要重新考虑预算的不只是能源生产国的政府。一些经合组织国家通过在加油站对汽油销售征税获得的税收收入,超过了欧佩克国家生产汽油所得的收入。随着电动汽车取代汽油车,这些政府需要作出调整。

最后,能源行业的未来变化将与第四次工业革命的广泛进展密不可分。第四次工业革命是快速发展的技术汇聚的结果,这些技术正在模糊物理、数字和生物领域之间的界限,涵盖从自动化到人工智能、从大数据到生物技术的诸多领域。

为较贫困和偏远地区提供可靠且负担得起的能源,是弥合数字鸿沟的必要一步;这反过来将使这些地区有机会跨越式采用最新的数字技术。

反过来,要实现可靠且负担得起的能源覆盖率达到100%,也需要将新技术推广到较贫困地区。

因此,未来的能源系统应成为关键推动力量,助力建设有利于包容、公平的经济和社会增长的社会。

很大程度上,这取决于中国和印度奉行什么政策。

目前,中国约三分之二的电力仍来自煤炭。如果大型新兴市场优先发展煤电,就能满足能源三角中的两方面需求——可负担性和可及性——但代价是环境可持续性。

在印度,该国正在探讨与未来能源系统有关的几个关键问题:公私合作将在国家和国际层面发挥什么作用;能源转型的理想目标是什么——从普及能源获取和确保供应可靠这两个关键要素出发;以及如何管理上述转型的成本与机遇。

正如近期太阳能成本下降所显示的那样,规模最大、增长最快的能源市场越广泛地采用清洁技术,这些技术的竞争力就越强。

随着第四次工业革命加快变革步伐并带来更多风险与机遇,能源系统的未来比以往任何时候都更有待塑造。这需要公共部门与私营部门开展具有前瞻性的合作。

《2017年全球能源架构绩效指数》可在此处查阅。

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