能源革命將重構(gòu)全球能源發(fā)展格局

文|達(dá)蓮娜·達(dá)姆（Darlene Damm）

編譯|夏云峰

能源革命將重構(gòu)全球能源發(fā)展格局

文|達(dá)蓮娜·達(dá)姆（Darlene Damm）

編譯|夏云峰

試想如下情景：因?yàn)樾枰獙ふ也窕穑刻煲谧鲲埳匣ㄙM(fèi)4個(gè)小時(shí)；因?yàn)橥砩蠜]有燈，只能在白天工作和學(xué)習(xí)；因?yàn)闆]有電，受傷后無法去急診室接受治療。在這些情況下，你該怎么辦？

目前，全球仍然有13億人無法使用電，還有10億人僅僅能用上不穩(wěn)定的能源。不過好消息是，這種情況正在改變。一場(chǎng)可再生能源革命正在席卷發(fā)展中國家。在這場(chǎng)運(yùn)動(dòng)中，世界上的一些欠發(fā)達(dá)國家和地區(qū)正在對(duì)推動(dòng)可再生能源和智能電網(wǎng)的發(fā)展起著舉足輕重的作用。

可再生能源革命

許多新興經(jīng)濟(jì)體和發(fā)展中國家正在積極向可再生能源轉(zhuǎn)型。

2015年，肯尼亞全國電力的90%和尼加拉瓜全國電力的50%都是來自可再生能源（尼加拉瓜計(jì)劃到2020年將這一比例提升至90%）；孟加拉國已經(jīng)讓該國2500萬居民用上了太陽能電力；印度此前也宣布計(jì)劃到2022年將為本國超過1800萬戶家庭提供太陽能電力；世界第七大太陽能發(fā)電項(xiàng)目最近在菲律賓投運(yùn)，該國目前已經(jīng)讓全國1/3的人口用上可再生能源電力；中國的可再生能源產(chǎn)業(yè)則雇用了260萬人，比石油和天然氣行業(yè)多出90萬人。此外，新興經(jīng)濟(jì)體還在積極地尋求綠色能源投資，以便建立未來的能源基礎(chǔ)設(shè)施。2015年，發(fā)展中國家在可再生能源上的投資首次超過發(fā)達(dá)國家。2016年，肯尼亞宣布將發(fā)行該國的首期綠色債券；尼泊爾則表示正在尋求投資者，為其總裝機(jī)容量為10吉瓦的可再生能源項(xiàng)目提供200億美元的融資。安永會(huì)計(jì)師事務(wù)所此前發(fā)布的《可再生能源國家吸引力指數(shù)》（Renewable Energy Country Attractiveness Index）報(bào)告將非洲、亞洲和拉丁美洲列為最具吸引力的可再生能源投資地。

今年，在一些國家和地區(qū)，太陽能發(fā)電與化石能源電力在成本上已經(jīng)能夠具備同等競爭力。5月，迪拜水電局（Dubai Electricity and Water Authority，DEWA）表示，其此前就裝機(jī)容量為800兆瓦的太陽能發(fā)電園區(qū)項(xiàng)目第三階段進(jìn)行的招標(biāo)已經(jīng)收到5份投標(biāo)，其中最低報(bào)價(jià)僅有2.99美分/千瓦時(shí)。墨西哥則在5月的可再生能源項(xiàng)目拍賣中收到了4美分/千瓦時(shí)的報(bào)價(jià)（無補(bǔ)貼）。而在今年的某些時(shí)刻，智利的太陽能電力售價(jià)為零。

指數(shù)型能源

當(dāng)提到能源的利用時(shí)，很多人首先想到的是煤礦、石油鉆塔、輸油管道、輸電線路以及其他造價(jià)昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施。然而，這并不是發(fā)展中國家目前輸送清潔能源的方式，他們是通過運(yùn)用數(shù)字技術(shù)建立基于社區(qū)和家庭的小型、靈活以及分散連接的單元來使用清潔能源的。

比如，太陽能發(fā)電公司M-Kopa為肯尼亞、坦桑尼亞以及烏干達(dá)的用戶提供家庭用的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供的電力比通過國家電網(wǎng)提供的電力便宜10%，更是比使用煤油燈要便宜10倍。據(jù)估算，使用該系統(tǒng)三年可以為一個(gè)家庭節(jié)省的開支相當(dāng)于其一年的收入。最近，M-Kopa公司獲得了1900萬美元的融資，以便到2017年為東非的超過100萬家庭提供服務(wù)。與此類似，作為一個(gè)積極普及太陽能發(fā)電應(yīng)用的國家，孟加拉國目前一個(gè)月新安裝的家庭用太陽能發(fā)電系統(tǒng)達(dá)到3500個(gè)。有專家表示，該國在2021年將會(huì)使太陽能電力覆蓋全國。越南的農(nóng)村和貧民區(qū)居民也在做著相似的事情，他們通過使用小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，將能源支出降低了30%。最近，一群越南的農(nóng)民開始用自有的太陽能發(fā)電設(shè)備為他們的船只提供電力。

看上去，這些做法像是為了解決一時(shí)一地的問題，但它們很有可能代表著一種新型能源基礎(chǔ)設(shè)施形式，并有望在未來成為主流的能源利用方式。

這些能源開發(fā)系統(tǒng)是由小型風(fēng)電機(jī)組、太陽電池板、蓄電池、計(jì)算機(jī)等組成。未來，伴隨著容量和復(fù)雜度的增加，這些組成部分的成本將會(huì)持續(xù)地有不同程度的下降。能夠保障成本實(shí)現(xiàn)下降的另一個(gè)因素則是，這些技術(shù)使用的能源（風(fēng)能和太陽能）分布更加廣泛、獲取更加容易，并且?guī)缀醪粫?huì)窮竭，而化石能源則越來越難以獲取。未來十年，我們將會(huì)看到這些分布式系統(tǒng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，并且會(huì)變得越來越可靠和先進(jìn)。

我們現(xiàn)在才剛剛看到指數(shù)型能源技術(shù)在保障電力供應(yīng)以及節(jié)約開支方面給貧困階層帶來的益處。更為重要的是，世界上的貧困人群正在不斷創(chuàng)造出新的技術(shù)，并以此來為自己供應(yīng)能源。考慮到能源是保障衛(wèi)生保健、教育、飲食、飲水等方面的核心因素之一，因?yàn)椋谙乱粋€(gè)十年，發(fā)展中國家的經(jīng)濟(jì)和福利等將會(huì)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

但這僅僅只是一個(gè)開始。

這些系統(tǒng)都是建立在數(shù)字技術(shù)之上，它們將組成一個(gè)被稱為能源互聯(lián)網(wǎng)的新型智能化能源基礎(chǔ)設(shè)施。

能源互聯(lián)網(wǎng)

能源互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將能量源連接起來的動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)。與我們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)中交換信息的方式類似，在能源互聯(lián)網(wǎng)中，用戶可以通過裝置無縫地與他人分享或者向他人出售能源。隨著不斷向系統(tǒng)中添加更加復(fù)雜的軟件和應(yīng)用人工智能，我們將可以對(duì)小型能量源進(jìn)行微觀管理，并可以預(yù)測(cè)和優(yōu)化能源需求。而在應(yīng)用端，機(jī)器、家電以及其他設(shè)備等使用的能源量也將大大降低，比如節(jié)能型自動(dòng)駕駛汽車等。

能源互聯(lián)網(wǎng)是基于軟件的，因此具有可擴(kuò)展性良好和成本逐步下降的優(yōu)勢(shì)。并且通過不斷應(yīng)用新材料，未來將可能通過超導(dǎo)電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)近乎零損耗的能源輸送。如此，這種新型的智能電網(wǎng)或許可以讓越南貧民區(qū)的居民能夠很方便地把多余的電力賣給他人或者與他人進(jìn)行分享，就像蘋果公司打算做的那樣。

那些大力投資可再生能源產(chǎn)業(yè)的國家，正在為自己鋪設(shè)一條依托于清潔、低價(jià)能源的發(fā)展之路，并將從與分布式基礎(chǔ)設(shè)施（建立在指數(shù)型科技基礎(chǔ)上）相關(guān)的其他技術(shù)的發(fā)展中受益。由于當(dāng)前世界上許多發(fā)展中國家正在不遺余力地發(fā)展可再生能源產(chǎn)業(yè)，一旦相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得以完善，他們或許將成為能源革命的“急先鋒”。

（本文作者系美國奇點(diǎn)大學(xué)（Singularity University）全球大挑戰(zhàn)（Global Grand Challenges）項(xiàng)目的核心成員，原文刊于Singularity Hub網(wǎng)）