??前言
本文的觀點取自德國政治家赫爾曼·舍爾(Hermann Scheer, 1944-2010)。他自1980年進入德國聯(lián)邦議會之后,一直致力于推動德國可再生能源的發(fā)展,推動了各項促進可再生能源發(fā)展的法案的通過,被稱為《可再生能源法》之父,這一法案后來成為全球47個國家效仿的榜樣。本文中,赫爾曼以高遠的眼光看待可再生能源的發(fā)展,從歷史發(fā)展的角度,提醒我們分布性對于可再生能源的重要意義。
【工業(yè)化:能源與城市化的交響樂】
在化石與原子能時代,能源的生產(chǎn)與消費分離是進步的方向。隨著城市化的興起,在國內(nèi)的一次能源儲備的短缺和能耗的上升的雙重壓力下,能源系統(tǒng)不斷集中,并變得國際化乃至最終全球化。在漫長的人類歷史上,人類長期以來都沒有大規(guī)模有效獲取、運輸能源的能力。因此,人類的聚居區(qū)總是緊鄰能源和食物的產(chǎn)地。為城鎮(zhèn)與城市提供資源的雨林的面積必須達到城市面積的40倍,不過只要考慮了自然資源增長的限制,供應(yīng)危機便不太能發(fā)生,經(jīng)濟的穩(wěn)定也幾乎只受戰(zhàn)爭的影響。雖然在前工業(yè)時代,由于自然資源、技術(shù)、文化背景的不同,生活條件的差異必然存在,但是這與基于化石能源的工業(yè)時代相比小巫見大巫。
正是工業(yè)革命帶來的集中供給和能源輸送效率的提升,構(gòu)筑了高人口密度城市區(qū)域存在和發(fā)展的基石,并把人類從農(nóng)村帶向城市。最初,城市在富有煤礦的地區(qū)迅速發(fā)展,接著向能源輸送的沿線擴展開來。隨著能源輸送與使用的方式變得多樣化,能源供應(yīng)與運輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施得意不斷擴展,是能源能夠更快地注入工業(yè)化大都市中。因此,城市也成為能源密集型產(chǎn)業(yè)的中心。城市化浪潮的快速興起為跨區(qū)域電網(wǎng)的發(fā)展和汽車的批量生產(chǎn)鋪平了道路,而這又加速了城市的擴張。
【可再生能源發(fā)展之路:重新連接能源生產(chǎn)與消費】
隨著傳統(tǒng)能源的集中化,能源的生產(chǎn)和消費逐步分離,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的花費激增,在很長一段時間里甚至超過了發(fā)電廠的維護費用。不過,隨著流經(jīng)輸送網(wǎng)絡(luò)的能源不斷增加,這一成本變得愈發(fā)無關(guān)緊要。相應(yīng)的,如果流經(jīng)輸送網(wǎng)絡(luò)的能源下降,基礎(chǔ)設(shè)施的維護費用將變得不可忽視。而這會導(dǎo)致最終能源價格上漲。因此,不斷有聲音抵制那些不需要基礎(chǔ)設(shè)施的可再生能源取代傳統(tǒng)能源,或企圖迫使這些可再生能源使用基礎(chǔ)設(shè)施。
甚至許多可再生能源的倡議者都不曾思考系統(tǒng)之外的事,他們也把基礎(chǔ)設(shè)施看作是獨立而固定的存在。他們認為,可以維持現(xiàn)有的系統(tǒng),只是能量的來源不同。持有這樣觀點的人會將未來能源發(fā)展的方向定在陽光充沛的沙漠地帶中的太陽能發(fā)電站,或海上風(fēng)力發(fā)電基地。對于燃料而言,則是建立集中生產(chǎn)氫氣的中心,再通過長距離的運輸輸送至加氫站。這些方案因為需要沿用基礎(chǔ)設(shè)施,因此受到大型跨國能源公司的青睞。
但是,這種觀點是短視而保守的。另一種想法是,我們應(yīng)該探索在廣大城市和城鎮(zhèn)地區(qū)利用自然給予我們的一次能源的可能性。這也就意味著,我們可以把能源生產(chǎn)和使用重新聯(lián)系起來。也就是說,在這種情況下,能源對基礎(chǔ)設(shè)施的依賴將變得很低,甚至對于市中心區(qū)域而言,幾乎不需要依賴基礎(chǔ)設(shè)施。
因此,那些開始主動爭取能源獨立的多為城市或城鎮(zhèn),這一點絕非偶然。舉例而言,在德國和澳大利亞有數(shù)量龐大的小城市,他們正在努力實現(xiàn),甚至有的已經(jīng)實現(xiàn)100%能源自給自足。如果德國城鎮(zhèn)不曾實行光伏補貼計劃,也就沒有1999年德國聯(lián)邦政府推動光伏發(fā)展的《十萬個屋頂計劃》,更不用說后來從法律上大規(guī)模增加光伏補貼的《可再生能源法》。由此可見,地方政府的主動能夠為國家立法鋪路。如果這些作為領(lǐng)頭羊的城市在一開始就聽從那些精于比較項目成本的“科學(xué)專家”的意見,那么這種主動性將不復(fù)存在。這些補貼計劃或許不那么經(jīng)濟,但是它們改善了居民生活質(zhì)量和社會氛圍,并為當?shù)貏?chuàng)造了就業(yè)。
【儲能:可再生能源的致命傷?】
有些觀點批判可再生能源需要大量的儲能,這種觀點也是膚淺的。任何一種現(xiàn)代能源系統(tǒng)都離不開儲能,因為一次能源的獲取與最終能源的消耗往往不是同時的。在化石能源時代,油箱和儲氣罐承擔了儲能的工作,輸送和分配管網(wǎng)也有臨時儲能的能力。在可再生能源中,生物質(zhì)能與此類似,不過區(qū)別在于其供應(yīng)鏈往往局限在一個地區(qū)內(nèi)。真正不經(jīng)過轉(zhuǎn)換便難以儲存的能源只有風(fēng)能和太陽能。當這兩者的發(fā)電量較小時電網(wǎng)可以承擔部分儲能的工作,但分布式技術(shù)提供了另一種更好的方案。如果單純依賴電網(wǎng)來解決儲能問題,那我們就必須繼續(xù)依賴過時的基礎(chǔ)設(shè)施。如果風(fēng)電和光伏設(shè)備分布在廣大的區(qū)域里,使用中低壓電網(wǎng)而非高壓電網(wǎng)進行輸電,便可以降低對基礎(chǔ)設(shè)施的需求。
如果我們比較兩種系統(tǒng)的成本:1.傳統(tǒng)能源系統(tǒng)(包括一次能源轉(zhuǎn)化、輸送、分配所需的基礎(chǔ)設(shè)施成本,以及環(huán)境成本)2. 分布式可再生能源系統(tǒng)(包括設(shè)備和儲能成本,但不需要燃料和基礎(chǔ)設(shè)施)??紤]到可再生能源設(shè)備大規(guī)模批量生產(chǎn)帶來的規(guī)模經(jīng)濟效益,后一種系統(tǒng)將不光在成本上占據(jù)優(yōu)勢,而且在各方便更具文化吸引力。因此,它帶來的將不僅僅是經(jīng)濟上的好處。這些能夠獨立運轉(zhuǎn)的系統(tǒng)能提供能源安全和成本上的保障,因為它們不會受到能源價格浮動的影響。更進一步說,由于其模塊化的運轉(zhuǎn)方式,能夠避免供應(yīng)不足或供應(yīng)過剩,從而使相關(guān)投資更加可靠。(林偉)
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