为什么我们再也不会拥有如今这么多能源

为什么我们再也不会拥有如今这么多能源
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1800年,全球仅使用约 10 百万吨煤炭——可再生能源(主要是生物质能)主导着全球能源供应。

到2013年,化石燃料合计提供了超过 十亿 吨煤当量的能源,相当于全球商业能源的 87% 。可再生能源提供的能源不到9%,其余则来自核能。

在未来几十年里,化石燃料的枯竭以及应对气候变化的需要,将使化石燃料的使用量下降。由于可再生能源或核能都不太可能取代化石燃料目前占据的主导地位,我认为人类可获得的能源将会减少,我们需要适应一个能源更为有限的未来。

化石燃料面临的双重制约

化石燃料未来的可能产量走势颇具争议。尽管如此,连国际能源署如今也 承认 常规 石油的产量峰值已经出现。最近的一项 研究 甚至认为,如果一切照旧,继续使用化石燃料,合计使用量可能会在大约十年后达到峰值。 非常规化石燃料资源可能

十分丰富 。不过,每单位所交付能源对应的货币、环境和二氧化碳成本都远高于常规燃料,这限制了它们未来的使用。尤其是在美国,人们对通过水力压裂开采的非常规(致密)天然气寄予厚望。但最近一项关于致密气田的

研究 对这种乐观态度提出了质疑。未来的实际天然气产量可能远低于美国官方预测,甚至可能在未来十年左右达到峰值,随后迅速下降。 如果世界确实认真对待气候变化,那么我们就必须把大部分化石燃料留在

地下 ,这对化石燃料企业无疑是个坏消息。核能能填补缺口吗?

全球核能发电量在

2006 年局部达到峰值,2013年仍低于这一水平。核能在全球发电量中的占比于1993年达到17%的峰值,到2013年已降至11%。即使是美国能源信息署也不预期会有太大改善;该机构预测,直到2040年,全球核能年均增长率为2.5% ,而所有能源的年均增长率为1.5%。 迅速扩大核能产量的一大难题是反应堆机组老化——2013年年中,反应堆加权平均年龄为

28年 ,且还在增加。全球有超过190座核电站(45%)已运行30年或更久。鉴于核电机组老化,大量新建工程只是为了替换退役机组,无法增加净装机容量。核能也非常昂贵。估算显示,2009年美国一座1000兆瓦电站的成本为

90亿美元 。旧电站退役还会带来巨额额外成本,而且可能耗时数十年。英国政府如今估计,仅塞拉菲尔德后处理厂的清理成本就将达到

800亿英镑 。尽管商业核能已有近60年历史,目前仍没有永久性核废料处置库投入运行。最后一点:铀

储量 可能不足以长期支撑核能哪怕是温和的增长——如果这种增长真的出现的话。 可再生能源:不可或缺但有限

全球有多种可用的可再生能源。生物质能和水力发电是其中两大主要来源,但风能、地热能、潮汐能和太阳能目前也都为全球能源供应作出贡献。

唯有风能和太阳能储量丰富(澳大利亚两者资源都很充足),但二者都是间歇性能源:没有风或阳光时就无法发电。因此,要依赖可再生能源,不仅用于发电,也用于其他能源用途,就需要对这些间歇性能源进行转换和储存。

这种转换和储存需求会提高每单位交付给消费者的可再生能源成本。然而还有另一个问题。显然,任何能源要切实可行,其产出的能源都必须高于建造和运行所需的各种能源投入——

能源比率 必须远大于1。可再生能源的这一比率已经低于化石燃料,而能源储存和转换的需求还会进一步 降低 这一比率。 所有能源都带来环境成本,可再生能源也不例外。大型水电系统的环境影响众所周知。生物能源作物(例如用玉米生产乙醇)会与粮食作物争夺水资源和肥沃土壤。这两类可再生能源的不利影响之所以更为人所知,主要是因为它们的产量最高。

我们的低能源未来

最终,世界将不得不再次依赖可再生能源,就像大约1800年化石燃料时代开始时那样。但这一次有个重大区别:1800年,全球人口只有约10亿。如今人口已达73亿,且仍在增长。我们再也不会拥有

碳文明 那样的高能耗社会。相反,我们必须为

低能源未来 做好准备。提高能源使用的技术效率会有所帮助,但迄今为止,这并未阻止全球能源使用量持续上升 。减少能源使用意味着减少设备的使用——包括车辆、空调和其他家用电器。建筑需要更多利用被动式太阳能供暖、制冷,甚至照明,并通过屋顶太阳能系统发出部分电力。花园可以种植更多果蔬。干旱地区的家庭可以安装雨水储罐。

城市及其交通系统需要怎样改变?在交通方面,我们必须从痴迷于车辆机动性转向关注

可达性 。在规模小得多的车辆出行需求中,公共交通所占比例需要提高。各类活动需要更加本地化 。这样,非机动化出行方式就可以成为城市出行的主要形式。因此,我们需要提升

社会效率 ——重新发掘以较少使用耗能设备来满足需求的方法。我们可以向前几代人学习——他们如何 应对 远低得多的能源水平?或许,我们也能从当今低能源社会更具创造性的实践中有所借鉴。 本文最初发表于

The Conversation 。阅读原文 。本文发表并不意味着世界经济论坛认可其中观点。订阅我们的每周通讯

,及时了解议程动态。 作者:Patrick Moriarty 是莫纳什大学设计系的兼职副教授。图片:画面展示了韩国SP Energy公司位于文京的太阳能发电站。REUTERS/Lee Jae-Won。

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