美国的生物能源有未来吗?

美国的生物能源有未来吗?
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生物衍生能源(包括木材、草类、粪便和酒精)历史悠久,但在关于可再生能源的公共讨论中,却未能像太阳能、风能,甚至地热能那样引发“热议”。

更糟的是,对一些人而言,“生物”让人联想到砍伐森林的景象, 水道中出现的死亡区 、“粮食与燃料之争”或额外的碳排放——这恰恰与可持续发展背道而驰。

实际上,生物基能源在市场占比最大、涉及的利益相关方最多,目前也是所有可再生能源行业中经济影响最大的领域。

如果社会希望有效减缓气候变化,就必须尽可能广泛地纳入各类可再生能源。作为威斯康星大学的能源发展教授兼能源专家,我逐渐认为,将经济利益与土地的生物生产力相关联的人群(例如土地所有者、伐木工和农民)纳入其中,是任何气候战略的关键组成部分。

远离冰山的航向

生物质能与人类相伴已久。它储量丰富、可再生,并能按需产生能量。

全球范围内,生物质能远超所有其他可再生能源。据 国际能源署,生物质(包括废弃物)在2012年提供了全球能源生产燃料的10%。相比之下,水电及所有其他可再生能源合计占全球产量的3.4%。在 成员国 (经济合作与发展组织,OECD)中,生物质燃料占比降至5.3%,其他可再生能源则在2013年升至4%。生物质用于并网发电(原料为木材及木质废料)、工业供热或供汽、空间供暖,以及生产乙醇和生物柴油等液体燃料。

生物衍生燃料在 去年 的能源总量为2,068万亿BTU(一种能量单位),另有2,214万亿BTU来自用于发电和供汽的木材。
相比之下,太阳能(427)+风能(1,734)+地热能(222)合计在2014年产生2,383万亿Btu!

我承认生物质的主导地位可能会减弱,尤其是随着风能、太阳能和地热能装置的成本持续下降。这些能源平台运营成本低,并享有广泛的公众支持。若要实现从以化石碳氢燃料为驱动的经济向其他模式的转型,就必须持续扩大这些平台及其他平台的规模。

然而,仅靠技术进步不足以遏制持续的人为气候变化,还需要大量的人参与。这些人的经济福祉、生计、志向和独立性都与摆脱化石燃料的能源转型息息相关。直接受益于这一转型的人口越多,转型就越快、越有效。

生物质能会不会没有所谓的外部性(排放、侵蚀、地表水退化以及其他直接或间接的附带影响)?不会。与所有工业活动一样,外部性都会出现。

然而,在转型的当前阶段,要求能源来源完全没有负面副作用,是错误的追求,甚至可能是灾难性的错误追求。我认为,最大限度地包容各方、让更多人和更大的经济规模与这一转型相连,是必要的。一旦我们“把船头从冰山上驶离”,就能优化可再生能源的表现。

道路上的岔路口

关于生物能源作用的讨论正处于关键时刻。12月的 巴黎气候大会 可以说是我们这个时代最关键的一次聚会。但摆在美国面前的是两个关乎重大、涉及摆脱化石燃料转型的岔路口:近期宣布的 清洁电力计划 (CPP),该计划限制发电厂的碳排放;以及经常引发争议的《可再生燃料标准》(RFS),这是一项联邦强制性规定,要求从生物质中生产液体燃料。

如果这些改变游戏规则的政策无法为生物质能确立长期地位(包括生物燃料,以及在现有燃煤电厂中燃烧木材),那么我们就不再拥有纳入多种能源的“广泛包容”策略。而如果这顶“帐篷”缩小,就意味着在巴黎谈判中的影响力减弱。能源转型所惠及的经济规模越小,推动全球层面变革的政治谈判力量也就越弱。

美国环境保护署是这两项政策的核心。出发点良好但天真的倡导者反对某些类型的木质燃料发电,包括一个 由78名科学家组成的团体 ,该团体对生物质在 清洁电力计划中的作用表示担忧。这些声音试图严格限制生物质作为CPP下发电燃料的选项。

相比之下,2015年6月30日,46名美国参议员致信环保署,支持将森林生物质视为碳中性燃料,并由此认定其可作为公用事业企业满足 CPP中的碳排放规则的合规燃料。即使是“关注科学家联盟”,也对生物质发电给予了“有条件的” 认可 。

要为生物质制定可持续实践的标准颇具挑战,因为即便可能,在这一问题上也很难达成共识。严格限制(即便在碳中和方面已经优化)也会引发惯性、争议和诉讼。

持续十年的争论围绕 以谷物为原料的生物燃料的间接土地利用成本 是一个典型例子。理论上,生物质需求的增加可能引发一些土地滥用,进而导致森林砍伐和土壤破坏,但排除生物质的代价是时间和势头,而气候科学家似乎认为这两者都不充裕

清洁电力计划应广泛接纳生物质选项。监测和合规体系应采用已确立的可持续林业及农业保护标准。

在交通燃料上加大推进力度

《可再生燃料标准》是乔治·W·布什政府生物燃料政策的核心,要求到2022年生产210亿加仑先进生物燃料。在该政策于2007至2009年制定时,这些目标较为乐观。技术平台发展缓慢、成本高昂,以及化石碳氢化合物价格长期处于低位,使许多人质疑这一强制性规定的明智性。这种质疑是可以理解的,即便对我这位从事可再生能源领域32年的老兵而言也是如此。但降低对交通生物燃料的期望,可能带来怎样的结果,目前尚不清楚。

RFS的实质是为开发替代化石碳氢产品的相关方提供政策确定性。缺乏政策确定性意味着投资资金减少、与能源转型有关联的参与方减少,结果是对化石燃料的依赖加深。

没有稳定的生物燃料政策,生物化学品、先进生物制品以及具有更低碳足迹和更好能量密度的改良交通燃料的发展便前途未卜。政策逆转将意味着,对这些平台及供应体系的大量公共与私人投资可能付诸东流。

RFS是否最优?是否没有外部性?绝对不是!尽管如此,RFS仍应得到重申和支持,包括允许使用150亿加仑玉米乙醇,以及最终扩大“掺混墙”,即将汽油中的乙醇掺混比例从目前的10%提高到您附近加油站中的15%。

追求政策完美与“足够好”之间的取舍

允许公用事业企业将生物质纳入监管合规,是否会让一些燃煤电厂得以存续?会。某些木质燃料是否会源自整树而非伐木剩余物,且其中一些整树是否来自皆伐作业?是的。追求“完美”是否值得以抹去“好”的价值为代价?在我看来,答案是响亮而坚定的“不”!

更重要的问题是:能否在缓解气候变化所需的时间内,完成从几乎完全依赖化石碳的经济向新模式的转型?威胁现有及后代的气候变化,若没有伐木工、农民和工业家的热情参与,便无法应对。我们需要一场大规模运动,而非一种偏向某些可再生能源、排斥其他能源的精准式路径。

我认识到生物质产业可能带来环境问题,这些问题应当受到监测,并在必要时调整政策。尽管如此,我的经验表明,与土地最为贴近的人(例如伐木工和农民)往往最为珍视土地。相较于对他们的意图和为解决方案作出贡献的意愿妄加猜疑,我们更应信任并依托这些土地守护者。

排除生物质,即便在某些可能导致短期内更密集利用土地的情形下,也无异于为泄愤而自残。这是为了错误的原因而选择了错误的斗争。

本文系与 The Conversation合作发表。刊登本文并不代表世界经济论坛认同其中观点。

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作者:Tim Baye是威斯康星大学推广学院(University of Wisconsin-Extension)的商业发展教授。

图片:一堆木柴。REUTERS/Yorgos Karahalis.

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