低碳明星看上去很美

在全球氣候變暖的背景下，以低能耗、低污染為基礎(chǔ)的“低碳經(jīng)濟(jì)”成為全球熱點(diǎn)。全球已悄然打響高能效、低排放為核心的“低碳革命”，著力推進(jìn)“低碳技術(shù)”。

報(bào)刊、廣告、企業(yè)宣傳冊不厭其煩地向世人證明，可再生能源已經(jīng)成為可持續(xù)發(fā)展和自然保護(hù)舞臺上最耀眼的低碳明星。一幅幅通版照片讓人們忘情于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的靚麗身影、典雅的太陽能住宅和迷人的油菜田。但是，就同所有經(jīng)過藝術(shù)加工的圖片一樣，它們并未顯示美麗外表之下的另外一面。

所有可再生能源都會(huì)導(dǎo)致CO₂排放!太陽能光電轉(zhuǎn)換是各種可再生能源中CO₂排放量最高的一種。水力發(fā)電每產(chǎn)生1千瓦時(shí)電就會(huì)釋放8克CO₂，而太陽能光電轉(zhuǎn)換會(huì)產(chǎn)生60克CO₂。那么CO₂到底是從哪里產(chǎn)生的呢?當(dāng)然不是由可再生能源本身產(chǎn)生的，而是來自于它們的發(fā)生設(shè)備。

盡管從長遠(yuǎn)來看，可再生能源代表了人類的未來。事實(shí)上卻是，每座風(fēng)力發(fā)電機(jī)都需要水泥廠和鋼鐵廠為其提供水泥和鋼鐵。風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電100萬千瓦就要消耗360噸水泥，水力發(fā)電站需要消耗1240噸，而核電站則是560噸。在鋼鐵消耗量方面，鋼鐵生產(chǎn)過程中釋放出的CO₂比水泥更多，風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電100萬千瓦需要消耗125噸鋼材，水力發(fā)電站需要消耗14噸，核電站則需要消耗60噸鋼材。太陽能電池板生產(chǎn)所需的硅是通過高溫熔煉獲得的，這同樣也需要消耗大量能源。

過高的期望

近25年來，人類在太陽能和風(fēng)能利用方面，從每年分別增長41％和28％的幅度來看，形勢似乎一片大好，可再生能源無比光明的未來仿佛指日可待，我們的低碳生活即將開始。按照這一發(fā)展趨勢，人類應(yīng)該可以寄希望于“可再生能源”，相信它能夠滿足未來人類絕大部分能源需求，而它的巨大“儲(chǔ)量”進(jìn)一步加強(qiáng)了這一信心。太陽向地球表面源源不斷輸送而來的能量相當(dāng)于目前人類全部能源消耗的8000倍!太陽能進(jìn)而又可以轉(zhuǎn)化為取之不盡、用之不竭的風(fēng)力、洋流、河流、植物物質(zhì)。有一種觀點(diǎn)認(rèn)為：只要采取節(jié)能措施，并對可再生能源行業(yè)提供經(jīng)濟(jì)支持，就能夠消除碳?xì)淙剂峡萁吆腿驓夂蜃兣斐傻耐{。

可惜，情況并非如此。可再生能源盡管有值得稱道的豐富儲(chǔ)量，但也存在一些不可忽視的缺陷。首先，可再生能源并非百分之百的“綠色能源”。其次，所有可再生能源都存在著先天缺陷，就是能源密度實(shí)在太低。換言之，同核能、碳?xì)淙剂舷啾龋嗤瑔挝幻娣e內(nèi)的可再生能源只能提供微不足道的能量。如果占地10公頃的核電站可生產(chǎn)150萬千瓦的能量，那么能夠生產(chǎn)同等能量的風(fēng)力發(fā)電設(shè)施需占地18700公頃!盡管從全世界范圍來看，可再生能源的潛力無比驚人，但是在局部范圍內(nèi)，我們所能獲得的可再生能源相對較低，而且要么需要大壩、要么需要昂貴的太陽能電板。然而地球上早已人滿為患，可再生能源必然會(huì)和生態(tài)系統(tǒng)、可耕土地和人類居住空間發(fā)生沖突。

然而，要使未來氣候變暖穩(wěn)定在2℃范圍內(nèi)，這就要求2015年起減少全球CO₂的排放量。2030年之前將CO₂的排放量降低到230億噸以下，即目前CO₂排放量的1/4。但是，由于發(fā)展中國家居民生活水平的改善，能源需求仍以每年1.8％的速度快速增長。這也就意味著，到2030年前后，能源生產(chǎn)總量要從今天的114億噸石油當(dāng)量至少提高到177億噸石油當(dāng)量。

不可能完成的任務(wù)

人類未來能源目標(biāo)就是在一代人的時(shí)間內(nèi)將能源生產(chǎn)總量提高60％，同時(shí)將CO₂排放量減少15％。理論上，可再生能源應(yīng)該能夠完成這一任務(wù)。從現(xiàn)在到2030年，每年都將有相當(dāng)于5億噸石油當(dāng)量的能源生產(chǎn)設(shè)施建成投產(chǎn)，用來取代使用壽命到期的舊設(shè)備或增加新的能源生產(chǎn)能力。只要這些能源生產(chǎn)設(shè)施中的約75％，也就是相當(dāng)于每年大約4億噸石油當(dāng)量能夠使用可再生能源，就足以保證控制氣候變暖的需要。但是從實(shí)際情況來看，這一目標(biāo)完全不可能實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)我們了解了可再生能源的現(xiàn)實(shí)狀況后，就不難明白這一點(diǎn)。可再生能源的真實(shí)狀況其實(shí)同外界的宣傳差別巨大。太陽能和風(fēng)能作為可再生能源的兩個(gè)主要代表，在2004年僅勉強(qiáng)占到全世界能源生產(chǎn)總量的0.1％!相反，倒是分別占世界能源生產(chǎn)總量10.6％和2.2％的生物質(zhì)能(取暖用木材為主)和水力發(fā)電默默地成為可再生能源的主力軍。因此，我們首先應(yīng)該考慮把重點(diǎn)放在這兩種能量來源上。那么這兩支力量能夠壯大到何種程度呢?

客觀地說，生物質(zhì)能產(chǎn)量到2030年時(shí)最多只能增加1倍。我們這里所說的是可再生生物質(zhì)能，也就是來自于能夠自我更新的森林的生物質(zhì)能。通過砍伐森林獲得的生物質(zhì)能不屬于可再生能源，而且其CO₂排放量甚至比煤炭還要高!如果貧困國家想要獲得穩(wěn)定而且可以接受的環(huán)境質(zhì)量，勢必減少燃燒用木材的使用量。目前，木材在部分非洲國家占到能源消耗量的80％。所以，完成這一目標(biāo)的第一步驟，就是向貧困國家居民提供化石燃料，以滿足其日常生活所需，然后才能逐漸引入含碳量低的能源。也就是說，只有首先在能源系統(tǒng)中增加碳?xì)淙剂系谋戎兀拍苁鼓壳八褂玫男讲恼嬲蔀榭稍偕茉础?/p>

實(shí)際上，更有可能實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能產(chǎn)量增加的是發(fā)達(dá)國家。但是在這一方面又出現(xiàn)了新的問題。首先，英國、荷蘭等國并沒有像法國等其他國家那么大的森林面積。另外，能源用木材的大規(guī)模生產(chǎn)會(huì)導(dǎo)致土地資源緊缺的問題，甚至?xí)ú念惸静臓帄Z土地資源。木材密度極大，運(yùn)輸過程中需要消耗相當(dāng)多的能量。因此只有在木材生產(chǎn)基地同使用地點(diǎn)距離不太遠(yuǎn)的情況下，燃燒用木材才能發(fā)揮最佳能效。這是我們必須加以重視的因素，因?yàn)榈?025年，全世界2/3的人口將生活在城市中，其中的大部分會(huì)生活在大都市里。

那么作為生物質(zhì)能的一種特殊使用方式，生物燃料的情況又如何呢?目前以糧食作物為基礎(chǔ)的生物燃料不僅能源轉(zhuǎn)換效率低，而且會(huì)對糧食供應(yīng)造成影響。生物燃料不再僅僅是從種子和塊莖中提取出來，而是來自于整個(gè)植株。但是植物中所包含的木質(zhì)素、半纖維素、纖維素等大分子卻是難以克服的障礙，要把這些含碳長分子鏈分解為基本糖類，還需要找到一些能耗較低的方法，例如研發(fā)新型酶。在2015年甚或2020年之前，第二代生物燃料還無法大量生產(chǎn)。借助生物質(zhì)能和生物燃料，到2030年前后每年最多增加9500萬噸召由當(dāng)量。

現(xiàn)在讓我們來關(guān)注一下可再生能源的第二大支柱——水力發(fā)電。到2030年前后，其能源產(chǎn)量翻一番的目標(biāo)似乎根本無法實(shí)現(xiàn)。原因在于發(fā)達(dá)國家?guī)缀跛羞m合的地點(diǎn)都已經(jīng)建設(shè)了水電站，而可用于水電建設(shè)的主要資金都掌握在發(fā)達(dá)國家手中。所以，我們也不應(yīng)該對可再生能源的作用進(jìn)行夸大和神化。即使可再生能源對環(huán)境的影響要比化石燃料小得多，我們?nèi)砸陀^地加以評價(jià)。

還有節(jié)能這一途徑

當(dāng)然，隨著科學(xué)知識和技術(shù)的發(fā)展，未來可再生能源在能源結(jié)構(gòu)當(dāng)中所占比重將會(huì)越來越大。可惜的是時(shí)不我待。我們不可能再等上1個(gè)世紀(jì)去解決氣候變暖的問題。那么在剩下的短短數(shù)10年之內(nèi)，如何才能解決另外2/3的能量來源問題呢?在能源供給方面，當(dāng)然還有核能，但是核能的增長也不是無限制的，況且還存在核廢料的問題。我們同樣可以通過CO₂的捕集和地下埋存來繼續(xù)使用煤炭和天然氣，然而這種方法即使能夠成功的話，也至少需要經(jīng)過20多年才能得到廣泛應(yīng)用。

剩下的就只有減少能源需求，也就是節(jié)約能源這條路了。包括國際能源總署、綠色和平組織、全球機(jī)遇組織在內(nèi)的廣泛意見認(rèn)為，這是可能實(shí)現(xiàn)最大發(fā)展、且成本最低的一個(gè)解決途徑。就今天而言，節(jié)約能源所需的費(fèi)用要比生產(chǎn)能源低得多，而且對環(huán)境的影響也小得多。況且，碳?xì)淙剂献詈蟮拇笙蕃F(xiàn)在還沒人說得準(zhǔn)，枯竭卻是不爭的事實(shí)，這同樣促使我們要努力節(jié)約能源。不管怎樣，可以肯定的是，沒有任何能源奇跡可以讓我們在不引爆氣候變暖“炸彈”的前提之下，在短時(shí)間之內(nèi)變出所需的60％能源。即使我們能夠?qū)稍偕茉闯浞掷茫@也是我們所必須做到的，能源需求每年1.8％的增長也讓能源結(jié)構(gòu)調(diào)整變成了一項(xiàng)不可能完成的任務(wù)。