尽管人们对发展中国家能源获取问题的关注日益增加,带来了更多公开讨论和资金机会,但其中大部分仍聚焦于电气化需求,而非清洁烹饪和取暖燃料。尽管关注失衡,发展中世界获取清洁烹饪和取暖燃料方面的数据,同电气化挑战相比同样(甚至更)惊人;确保人们获得现代燃料,至少需要同等程度的紧迫性。
全球约有30亿人,其中80%生活在农村地区,使用以木材、动物粪便、农作物废弃物和煤炭为燃料的露天火堆和简易炉灶。这些能源会排放危险水平的温室气体和有害颗粒物,并带来更高的失控火灾风险。世界卫生组织 估计,由于低效使用固体燃料造成的家庭空气污染所引发的疾病,每年导致430万人过早死亡。截至2010年,室内空气污染 造成的过早死亡人数 超过了结核病或疟疾。
使用传统燃料带来的问题不只有健康危害。收集木材、粪便和其他类型的生物质需要投入大量时间和金钱。虽然燃料本身免费,人们可以自行收集来烹饪和取暖,但收集燃料所花费的时间本可用于更具生产性或有助于保护健康的活动。此外,使用传统生物质炉灶会加大当地自然资源压力,并在区域和全球层面助长气候变化。
这一问题还具有显著的性别维度:与使用传统燃料相关的健康负担主要由女性(和儿童)承担,因为她们待在家中的时间最长。收集、运输和加工燃料所带来的体力负担和时间负担,通常也都由女性承担。女性和女孩每周可能要花20多个小时为家人收集燃料,在寻找燃料的过程中还可能面临更高的安全风险。
好消息是,还有更好、更清洁的选择。煤油未必是最佳替代品,但在可以买到且价格可负担时,人们会使用煤油。在人们能够负担更现代燃料、且具备管道和更完善公路等配送系统的城市地区,液化石油气(LPG)很常见。二甲醚(DME)日益受到欢迎,尤其是在中国;它的化学性质和燃烧特性与LPG相似,但可由任何有机物制成。煤油、LPG和DME通常是液体燃料(一般只需轻微加压),燃烧起来比固体燃料替代品清洁得多。实验室测试表明,与露天火堆烹饪相比,LPG可 将最有害的排放物减少95%以上,例如二氧化硫(SOx)、一氧化氮和二氧化氮(NOx)以及颗粒物(PM)。这些液体燃料燃烧效率也更高,能量密度高于相应的固体燃料。例如,LPG的 能量密度 为46.3 MJ/kg,而木材平均为14.4 MJ/kg。这意味着,为了产生相同数量的烹饪或取暖所需能量,用户只需使用较少的液体燃料。
尽管使用固体燃料的家庭比例有所下降,但由于人口增长等主要原因,无法获得清洁燃料的人数实际上基本保持不变。正如Bonjour等人 所指出的,传统烹饪方式与贫困之间关系密切;生物质使用情况与人均GDP偏低之间的强相关性便体现了这一点。

图1. 固体燃料消费与人均GDP(来源: Bonjour等人)
推广更高效的炉灶和更现代燃料,最大的障碍是前期一次性成本。大多数低收入用户通常偏好木炭和煤油等燃料,因为他们可以按质量或体积少量购买,价格也负担得起。另一方面,DME和LPG必须按大罐购买,初始成本高,但从长远来看更便宜。虽然很难说服那些靠工资过日子的人,但现代技术的高昂前期成本可以通过节省燃料费用来收回,省下的钱还能用于其他生计开支。
任何旨在提高人们采用清洁烹饪和取暖技术的策略(更可能是多种解决方案的组合),都必须超越单纯发放先进炉灶或补贴清洁燃料的项目。一项 近期研究 旨在评估这些炉灶在现实条件下长期使用时的表现。研究表明:“印度的改良炉灶并未减少烟雾暴露、改善健康状况或降低使用者的燃料用量,因为使用者没有经常使用这些炉灶,也没有投入维护费用”(强调为原文所加)。必须考虑家庭的需求和偏好。例如,如果新技术能减少家务劳动(在这个案例中,是燃料供应链带来的负担),女性就更有可能采用它。
向更现代烹饪燃料转型,为改善生活质量创造了巨大机遇。把握这一机遇,需要在供应链网络、政策和制度框架、商业模式、融资方案以及技术改进等诸多方面取得进展。少数公司通过开发顾及社区需求的商业模式,在为人们提供清洁燃料方面取得了显著成功。印度的 Samuchit EnviroTech 开发了一种家用沼气消化器,可低成本自制,用家庭废弃物生产沼气,其用途类似LPG。利用家庭目前产生的废弃物,最终用户就不必花时间寻找能源来源。另一家成功扩大规模的公司 First Energy开发了一种设备,以农作物废弃物制成的致密生物质为燃料,通过租赁模式面向餐饮服务场所,提供类似LPG的火焰。要成功应对各种挑战,能源获取讨论除了电力之外,还必须聚焦于烹饪和取暖燃料相关的关键问题。
本文由 The Energy Collective合作发表。发表本文并不意味着世界经济论坛认可其中观点。
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作者:Angi Acocella是麻省理工学院(MIT)研究生。Lily Mwalenga是麻省理工学院(MIT)硕士生
图片:肯尼亚西北部有争议的伊莱米三角地区,一处图尔卡纳牛栏内可见牲畜,人们正在火上烹煮食物。REUTERS/Siegfried Modola
