溫州網(wǎng)氣候新聞訊，無限的可再生能源將帶來誘人的好處：無排放供暖、更環(huán)保的肥料和電力運(yùn)輸。但克服障礙并不容易。我們該如何利用豐富、廉價、取之不盡的可再生能源供應(yīng)呢？

也許海水淡化突然變得具有成本效益，可以緩解地球的水資源短缺問題。垃圾可以大規(guī)?；厥?，從而提取稀土金屬等珍貴的微量元素，而二氧化碳（CO2）可以從大氣中抽出，以減緩氣候變化。人們可以在地球的極地地區(qū)舒適地生活，或者乘坐電池驅(qū)動的車輛進(jìn)行長途旅行。需要電力的商品和服務(wù)可能會變得更便宜，甚至免費(fèi)。我們的排放足跡可能很快就無法檢測到。

雖然令人興奮，但這個可持續(xù)發(fā)展的世界將付出難以置信的代價。它還將取決于廣泛的政治、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素，使其成為現(xiàn)實(shí)。

綠色能源的成功首先取決于人們是否愿意采用該技術(shù)——可再生替代能源必須比我們?nèi)绱艘蕾嚨氖汀⒚禾亢吞烊粴飧臃奖?、快捷、?jié)省和安全。立法者還需要打破立法僵局，以確保可持續(xù)能源政策得以實(shí)施。隨著地球持續(xù)變暖和資源減少，燃燒這種綠色能源的設(shè)施——無論是太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、生物質(zhì)，甚至核聚變或一些未被發(fā)現(xiàn)的技術(shù)——都需要建造和維護(hù)。

假設(shè)這些障礙能夠被克服，無限的綠色能源如何改變我們自己的消費(fèi)、創(chuàng)新、我們的經(jīng)濟(jì)、公共政策和環(huán)境？哪些因素可能會使這個假設(shè)的星球暫時變得更糟？

根據(jù)國際能源署(IEA)預(yù)測，未來10年某些地區(qū)的電力需求將增長40-60%。研究人員預(yù)測至少到2040年，發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的日益繁榮將繼續(xù)推動消費(fèi)者對關(guān)鍵資源的需求增加。能源限制、水和其他自然資源將帶來新的、難以管理的不穩(wěn)定因素。

目前的發(fā)電——主要是化石燃料——是造成氣候變化的最大因素，占所有溫室氣體排放量的30%。因此，綠色能源可能代表著對一切照舊的徹底偏離，有望開辟一條通往零碳排放和國際能源獨(dú)立的道路。然而，如果沒有政策制定者、投資者和公民的共同努力，無限的綠色能源也可能導(dǎo)致世界浪費(fèi)和短缺的增加。

“綠色能源可能是無限的，但肯定不是沒有成本的無限能源，”環(huán)境法教授兼該組織負(fù)責(zé)人維克多·B·弗拉特(VictorBFlatt)表示。環(huán)境、能源和自然資源法律中心在休斯頓大學(xué)。從建設(shè)可再生發(fā)電廠（或改造現(xiàn)有發(fā)電廠）所需的巨額資本支出，到激勵其使用所需的營銷投資，再到新基礎(chǔ)設(shè)施所需的排放排放提取過程，免費(fèi)的綠色能源價格高昂。

沒有完美的答案。未來幾年需要的是多樣化且靈活的能源解決方案組合——什么比爾蓋茨打電話“能源工具中的瑞士軍刀”。

無碳能源無疑帶來了誘人的好處：交通全面電氣化、為我們的家庭和企業(yè)供電的無排放供暖和制冷系統(tǒng)、為我們的農(nóng)田提供更環(huán)保的肥料。如果我們能夠設(shè)法生產(chǎn)它，我們可能還需要使用聚變能源的補(bǔ)充來源。開發(fā)高效和可持續(xù)的方法來燃燒生物質(zhì)，并轉(zhuǎn)化農(nóng)作物和污水中的甲烷，將有助于增加我們的綠色燃料供應(yīng)，但我們也需要減少能源總量，并探索將氣候政策轉(zhuǎn)化為具體、可執(zhí)行行動的方法。

弗拉特說，隨著世界部分地區(qū)開始擺脫對化石燃料的依賴，我們目前的燃料供應(yīng)將變得越來越便宜。石油資源豐富的國家急于將最后一桶石油出售給發(fā)展中國家，這將進(jìn)一步壓低石油價格，從而慢慢消除液體燃料經(jīng)濟(jì)。“如果綠色能源比化石燃料更具競爭力，人們就會朝這個方向發(fā)展，”弗拉特說。“但現(xiàn)實(shí)世界的限制將開始占據(jù)上風(fēng)。”

由于脫碳目標(biāo)和國家指令要求減少傳統(tǒng)發(fā)電廠的使用，傳統(tǒng)發(fā)電廠將發(fā)揮較小的作用。同時，強(qiáng)大的可變可再生能源工廠基礎(chǔ)設(shè)施將變得絕對至關(guān)重要。這些發(fā)電廠需要建在較大的地理區(qū)域內(nèi)，以確保最大限度地減少電力中斷——例如，如果都柏林天氣陰沉、無風(fēng)，電力可能需要從遠(yuǎn)至奧斯陸的地方輸送。制造業(yè)的繁榮可能會帶來穩(wěn)定、長期的就業(yè)機(jī)會——凈利好——但也可能意味著煤炭等其他行業(yè)的暫時就業(yè)崗位流失。

另一個巨大的限制是綠色能源是出了名的不可靠。水力發(fā)電需要足夠的雨水來推動源源不斷的水源供應(yīng)會對本地水生物種及其生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。太陽能光伏板需要晴朗的天空和陽光來利用發(fā)電所需的光子。

可變可再生能源是依賴于間歇性資源可用性的發(fā)電機(jī)；因此，它們需要互補(bǔ)技術(shù)來確保始終保持供需平衡——即使在季節(jié)性變化或最壞情況下也是如此。無限的綠色能源幾乎肯定會催生廉價而高效地使用和儲存能源的創(chuàng)新方法，但創(chuàng)造永久的電力過剩在規(guī)模上可能并不經(jīng)濟(jì)。

倫敦帝國理工學(xué)院商學(xué)院可持續(xù)能源業(yè)務(wù)教授理查德·格林表示：“有時，我們的能源會超出特定地方的實(shí)際需要。”“找到在這些時候使用額外能量的方法是一個好主意，但對于人們規(guī)劃他們的生活來說不夠可預(yù)測。”因此，在供應(yīng)有限的情況下，仍然需要傳統(tǒng)的電力模式，因此，如果我們?nèi)狈G色電力，就有一個權(quán)宜之計(jì)。

可變可再生能源份額的增加意味著電力系統(tǒng)可能會變得更加靈活。當(dāng)然，需求也需要靈活。格林解釋說：“要么人們付費(fèi)訂閱——有點(diǎn)像電話套餐，你可以獲得一定數(shù)量的免費(fèi)能源，要么是即用即付的模式。”優(yōu)步的動態(tài)定價可能看起來相對慷慨。“只要缺少風(fēng)或陽光，一年中的某個時候，價格就會飆升。”

當(dāng)然，綠色能源需求問題不會僅限于家庭，而是會擴(kuò)展到企業(yè)和企業(yè)，特別是科技公司——一些最大的電力消費(fèi)者。亞馬遜、谷歌、Facebook和微軟等領(lǐng)先科技巨頭的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)需要每年數(shù)十太瓦時（相當(dāng)于十億千瓦時的電力）來保持服務(wù)器涼爽。隨著人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)的興起需要更多的計(jì)算能力，這個數(shù)字只會增加。私人投資可以進(jìn)一步加速新技術(shù)的發(fā)展，并改變大公司部署新技術(shù)的經(jīng)濟(jì)狀況。

然而，如果企業(yè)轉(zhuǎn)向碳中性能源，它們也會對因競爭用途、城市化和工業(yè)發(fā)展而已經(jīng)稀缺的土地造成間接壓力，因?yàn)樾枰ㄔ旄嗟目稍偕茉垂S來滿足需求。這反過來又會給地球帶來額外的壓力：許多可再生能源形式或其制造過程會向空氣中排放二氧化碳或甲烷等溫室氣體，因?yàn)樗鼈円蕾囉诘V物質(zhì)（鈷、鋰和其他稀土金屬）目前只能借助化石燃料來提取或建造。萃取也具有不可挽回的巨大潛力破壞本地動植物的棲息地.

換句話說，無限的綠色能源實(shí)際上可能在短期內(nèi)對環(huán)境造成危害。然而可再生能源最終有能力減少或扭轉(zhuǎn)我們的碳排放，并消除每年數(shù)百萬人因污染造成的死亡，做出改變我們這個時代最緊迫的問題之一的決定。

聚變發(fā)電，利用核聚變反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，是一項(xiàng)具有令人難以置信的前景的綠色技術(shù)。這種能源格式將使我們能夠隨意打開和關(guān)閉電源，并消除核裂變的乏燃料和擴(kuò)散問題。德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的系統(tǒng)級能源工程師JoshuaDRhodes表示：“聚變是獲得清潔能源的一種途徑。”“但到目前為止，還沒有人能夠創(chuàng)造出一種自我維持的聚變反應(yīng)”（一種產(chǎn)生能量的反應(yīng)，產(chǎn)生的能量多于消耗的能量）。

如果成本不再是一個因素，以聚變形式存在的無限綠色能源可能會從根本上改變不同的行業(yè)，包括交通、航空和制造業(yè)。這一轉(zhuǎn)變也將大大有助于減少碳排放和顆粒物總量。如果我們清理供應(yīng)鏈，我們也許能夠擺脫或消除向大氣排放污染物的能源。

“總會有一些行業(yè)需要類似化石燃料的物質(zhì)，”羅茲說，“但我們不必把它們從地下挖出來：我們可以制造合成燃料。”對于在密閉空間內(nèi)需要大量能量的操作，含有碳的液體燃料可能很有用，因?yàn)樗鼈兛梢员３窒到y(tǒng)穩(wěn)定。例如，長途航班目前需要類似化石燃料的物質(zhì)。然而，飛機(jī)可以使用從氫氣和二氧化碳中提取的甲烷，而不是噴氣燃料，或者由氫氣和大氣中的氮?dú)庵瞥傻陌?，這兩者都可以使用綠色電力來創(chuàng)造。考慮到該行業(yè)對氣候的貢獻(xiàn)——航空業(yè)占年度二氧化碳排放量的2.5%——僅這一變化就將是重大的。

碳捕獲和儲存等其他綠色技術(shù)可能是實(shí)現(xiàn)總體凈零排放所必需的。根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(IPCC)，“電氣化、氫能、生物基原料和替代品，以及在某些情況下的二氧化碳捕獲、利用和儲存(CCUS)，將導(dǎo)致能源密集型行業(yè)所需的深度減排，以將變暖限制在1.5℃。”

但政府間氣候變化專門委員會也指出，這些選擇受到制度、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)約束的限制——這意味著政府大力推動財(cái)政政策將至關(guān)重要。“為了將全球氣溫上升控制在1.5攝氏度以下，世界需要在2050年至2070年間實(shí)現(xiàn)凈零碳排放，”羅茲說。“清潔能源是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的必要條件，但還不夠。”

國家喜歡哥斯達(dá)黎加和挪威已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了許多雄心勃勃的氣候目標(biāo)；其他國家遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于2015年《巴黎協(xié)定》中規(guī)定的將全球變暖控制在1.5攝氏度以下臨界值所需的2050年凈零目標(biāo)。即使在一個擁有無限可再生能源的世界中??，除非個別國家能夠就全面的氣候變化立法達(dá)成一致并迅速達(dá)成一致，否則全球能源行業(yè)的穩(wěn)定仍將是遙不可及的。購買低排放汽車和電器的稅收抵免、支持建設(shè)可再生燃料站和其他基礎(chǔ)設(shè)施以及對化石燃料使用的經(jīng)濟(jì)處罰都可能加速這一轉(zhuǎn)變。

“綠色能源的最大障礙不是金錢，甚至不是技術(shù)；而是政府政策，”弗拉特說。即使在一個國家的管轄范圍內(nèi)，能源政策也可能有所不同，這意味著進(jìn)展往往很緩慢?？紤]到在綠色能源需求增加之前，地方必須同意海上和陸上可再生能源發(fā)電站。“歐洲已經(jīng)同意20%的電力來自海上風(fēng)電，”弗拉特說。“然而，在美國，擁有多個司法管轄區(qū)，任何州都可以否決電力線路。如果我們要全面擁抱綠色經(jīng)濟(jì)，就必須讓立法者就電力供應(yīng)地點(diǎn)（水壩和風(fēng)車發(fā)電場）的建設(shè)地點(diǎn)達(dá)成一致。”

即使綠色能源突然變得豐富，也不是每個人都能立即獲得，而那些獲得的人可能會浪費(fèi)它
最后，永無休止的可再生能源供應(yīng)不一定能在短期內(nèi)解決世界公平問題。在一些地方，現(xiàn)成的照明、供暖、制冷和交通是很少有人能負(fù)擔(dān)得起的奢侈品。即使綠色能源突然變得豐富，也不是每個人都能立即獲得，而那些能夠獲得的人可能會浪費(fèi)它。

“當(dāng)任何商品變得更便宜時，人們就會傾向于使用更多商品，”格林說。同樣，無限的綠色能源可能會導(dǎo)致同樣糟糕的設(shè)計(jì)選擇，從而在稀缺時期引發(fā)浪費(fèi)甚至短缺，即使世界部分地區(qū)仍然缺乏能源。格林說：“人類尋找解決短缺問題的方法通常是推動進(jìn)步的因素。”

碳計(jì)數(shù)

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問題不在于過度消費(fèi)，過度消費(fèi)往往意味著資源的枯竭，而在于消費(fèi)的增長，因?yàn)橘Y源本來就很豐富?？傮w而言，可用資源是足夠的，但這種豐富可能會導(dǎo)致新的問題。這種現(xiàn)象在歷史上是其他資源成本下降的特征：當(dāng)我們通過學(xué)習(xí)如何大規(guī)模加工和制造食物來使食物變得便宜和豐富時，我們就陷入了肥胖危機(jī)。當(dāng)我們想出生產(chǎn)廉價塑料的方法時，海洋突然被我們的一次性袋子和瓶子淹沒了。如果我們使綠色能源變得非常便宜，是否會出現(xiàn)類似的模式？

在全球范圍內(nèi)轉(zhuǎn)向可再生能源可以緩解我們的氣候變化危機(jī)，并在此過程中帶來新形式的創(chuàng)新和商業(yè)。這可能會騰出時間和勞動力來從事休閑和其他追求。但我們需要保持現(xiàn)實(shí)。“這解決了一些問題，”弗拉特說，“但這不是涅槃。”