【無(wú)所不能 文|龐名立】2011年杰里米·里夫金(Jeremy Rifkin,1945年1月26日生)出版了一本書(shū),稱(chēng)為“第三次工業(yè)革命—新經(jīng)濟(jì)模式如何改變世界(The Third Industrial Revolution; How Lateral Power is Transforming Energy, the Economy, and the World)”。在國(guó)內(nèi)反響極大,有不少報(bào)告、座談會(huì),名人發(fā)表讀后感,有不少心得體會(huì),但是眾口一詞。
書(shū)中提出了第三次工業(yè)革命的核心有五根支撐的柱子,它們之間是相互關(guān)聯(lián)的:
(1) 能源朝向可再生能源發(fā)展;
(2) 陸上構(gòu)筑物區(qū)塊都轉(zhuǎn)換成綠色微型電站,就地收集再生能源發(fā)電;
(3) 每棟構(gòu)筑物區(qū)塊及基礎(chǔ)設(shè)施均可使用氫和其他存儲(chǔ)技術(shù),以存儲(chǔ)間歇式能源;
(4) 利用互聯(lián)技術(shù)將陸上構(gòu)筑物區(qū)塊微電網(wǎng)連接到能源互聯(lián)網(wǎng),其作用類(lèi)似信息互聯(lián)網(wǎng)(數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的構(gòu)筑物能夠就地生產(chǎn)出少量的再生能源,可將多余部分銷(xiāo)售給電網(wǎng)回收,通過(guò)聯(lián)網(wǎng)而與其他地區(qū)分享);
(5) 將電力或氫輸送到插電式汽車(chē)及燃料電池汽車(chē),這種綠色能源可以在各地區(qū)之間購(gòu)買(mǎi)和銷(xiāo)售。
我總算讀完了,說(shuō)它是一本預(yù)測(cè)書(shū),還不如說(shuō)是社交書(shū)。這類(lèi)書(shū)應(yīng)該有許多圖表來(lái)描述:人類(lèi)將怎樣迎接偉大的第三次工業(yè)革命的到來(lái)!遺憾的是,居然沒(méi)有一張圖,沒(méi)有一張表,也沒(méi)有參考資料,全書(shū)充滿(mǎn)社交活動(dòng)。這本書(shū)主要闡述了再生能源是人類(lèi)利用能源的發(fā)展方向,無(wú)疑是正確的,第三次工業(yè)革命描寫(xiě)為“把每一棟樓房轉(zhuǎn)變成住房和微型發(fā)電廠”,令人想起“包產(chǎn)到戶(hù),余糧歸己”。
能源發(fā)展是從柴薪時(shí)代→煤炭時(shí)代→石油時(shí)代→后石油時(shí)代→無(wú)碳時(shí)代。雖然石油在全球經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中仍然占據(jù)舉足輕重的地位,但在一次能源中的地位已經(jīng)急劇降低,人們?cè)诓粩嗵剿鞣浅R?guī)油氣資源,以彌補(bǔ)油氣產(chǎn)量的不足,同時(shí)崛起的是占主流地位的清潔能源,清潔能源是人類(lèi)利用能源的發(fā)展方向。
再生能源發(fā)展最快的地區(qū)是在歐洲,如丹麥(在一次能源消費(fèi)中的份額為20.0%)、葡萄牙(15.1%)、西班牙(12.6%)、芬蘭(10.3%)、瑞典(9.8%)。再生能源除了生物質(zhì)可以制造生物燃料以外,都是以電力來(lái)表述的。再生能源發(fā)電包括:水力發(fā)電(包括小水電)、風(fēng)力發(fā)電、生物質(zhì)發(fā)電(包括農(nóng)林廢棄物直接燃燒和氣化發(fā)電、垃圾焚燒和垃圾填埋氣發(fā)電、沼氣發(fā)電)、太陽(yáng)能發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電以及海洋能發(fā)電等。
現(xiàn)將美國(guó)能源情報(bào)署(EIA)公布的數(shù)據(jù)列于表1,選擇的幾個(gè)國(guó)家的再生能源發(fā)電與總發(fā)電量的比例。意大利的比例最高,其次為西班牙、德國(guó);中國(guó)只達(dá)到世界平均值,但比美國(guó)強(qiáng)多了。
請(qǐng)注意,再生能源發(fā)電是靠水力發(fā)電和風(fēng)電場(chǎng)“扎場(chǎng)子”,而光伏發(fā)電是目前獲得最貴的電力,因此,光伏發(fā)電在再生能源中不占主導(dǎo)地位,見(jiàn)表2。
《第三次工業(yè)革命》常拿德國(guó)說(shuō)事,請(qǐng)見(jiàn)表3,德國(guó)2013年太陽(yáng)能發(fā)電仍然低于風(fēng)電場(chǎng)和生物質(zhì)發(fā)電。
《第三次工業(yè)革命》所指的“將在自己家里、辦公室、工廠生產(chǎn)自己的綠色能源”只能是太陽(yáng)能發(fā)電中的屋頂光伏發(fā)電(Rooftop)和小型風(fēng)力機(jī),而不包括太陽(yáng)聚熱發(fā)電(Concentrating solar thermal power,CSP)。
根據(jù)《BP Statistical Review of world energy 2014》的報(bào)告,2013年全球發(fā)電總量為23127.0 TWh,而光伏發(fā)電量為124.8 TWh,僅占發(fā)電總量的0.54%。光伏發(fā)電量最大的是德國(guó),德國(guó)光伏發(fā)電也僅占4.73%,見(jiàn)表4。
另外請(qǐng)注意,德國(guó)是世界上光伏發(fā)電最多的國(guó)家,光伏發(fā)電占再生能源發(fā)電的20%(見(jiàn)表2),占發(fā)電總量的4.73%(見(jiàn)表4),又可分為集中式和屋頂式的光伏發(fā)電。遺憾的是沒(méi)有找到這兩者比例的數(shù)據(jù),至少可以相信屋頂光伏發(fā)電占其中的一部分。
歐盟國(guó)家的光伏發(fā)電居世界前茅,但要進(jìn)行“第三次工業(yè)革命”排擠所有電力,都成為屋頂光伏發(fā)電,不具備這種能力。
能源之母——太陽(yáng)無(wú)私地將能源奉獻(xiàn)給地球,可是把這種不花錢(qián)的能源轉(zhuǎn)化為人類(lèi)可用的商品,必然產(chǎn)生費(fèi)用。再生能源免費(fèi)的嗎?開(kāi)什么玩笑!別認(rèn)為獲得太陽(yáng)能就像外國(guó)人在沙灘上曬干魚(yú)一樣,不花錢(qián)。一切離開(kāi)經(jīng)濟(jì)效益的預(yù)測(cè),均屬于空談。如果再生能源是零成本,早就趕過(guò)火力發(fā)電了。目前,再生能源發(fā)電成本仍然比化石燃料發(fā)電高。發(fā)電成本因地區(qū)不同,技術(shù)不同,差別很大?,F(xiàn)將近年來(lái)德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣的電力生產(chǎn)成本列于表中。
您可以不同意我的觀點(diǎn),但無(wú)法否認(rèn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性,從表中可以看出:
⑴ 燃煤發(fā)電的生產(chǎn)成本是最低的;
⑵ 單純天然氣發(fā)電的成本比燃煤發(fā)電高,但采用燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán),其生產(chǎn)成本大幅度降低;
⑶ 風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電成本仍然很高,但與火力發(fā)電接近了;
⑷ 目前光伏發(fā)電成本是最高的,光伏集中發(fā)電比屋頂光伏發(fā)電要低些。
本文絕對(duì)沒(méi)有反對(duì)建立屋頂式光伏發(fā)電的意思,而且應(yīng)該大力提倡,有綠色能源就應(yīng)該爭(zhēng)取獲得。有個(gè)很有趣的示例,根據(jù)2014年發(fā)布的再生能源重要報(bào)告《Renewables 2014 Global Status Report》,2012年中國(guó)太陽(yáng)能熱水器(Solar Water Heating Collectors)占全球總量的64%,達(dá)到44.7 GWth(1 GWth=1.429×106m2裝設(shè)面積),相當(dāng)于6388萬(wàn)平方米。中國(guó)達(dá)到如此高度,沒(méi)有政府的號(hào)召,政策的支持,自發(fā)地像雨后春筍一樣的茁壯成長(zhǎng)。如果光伏發(fā)電的價(jià)格能夠讓人們接受,并體會(huì)到優(yōu)越性,也會(huì)快速成長(zhǎng)。但就目前而論,2011年法國(guó)對(duì)發(fā)電量50-100 GWh/年的大型光伏電站,其成本估計(jì)為293 €/MWh,而對(duì)于家用屋頂光伏一般為3 MWh/年,其生產(chǎn)成本為400 至 700 €/MWh。屋頂光伏(Rooftop)發(fā)電價(jià)格高于集中式光伏(Ground-mounted utility-scale)價(jià)格。盡管提高光電轉(zhuǎn)換率和延長(zhǎng)光伏板壽命,使其生產(chǎn)成本的減少可能會(huì)使更具競(jìng)爭(zhēng)力,但目前太陽(yáng)能發(fā)電是迄今為止最昂貴的可再生能源發(fā)電。顯然,把再生能源描寫(xiě)為零成本不靠譜。
太陽(yáng)能熱水器主要市場(chǎng)在農(nóng)村,那里有廣闊天地可以施展才能;光伏發(fā)電也會(huì)遇見(jiàn)這種問(wèn)題。城市實(shí)行光伏發(fā)電,地盤(pán)小,不足以自給自足,也就是說(shuō),數(shù)以?xún)|計(jì)的人們將在自己家里吧、辦公室、工廠生產(chǎn)出自己的綠色能源,……實(shí)屬空談。
有一點(diǎn)要注意,研究再生能源必須看每年發(fā)布的《Renewables ×××× Global Status Report》(××××是年份)報(bào)告,這是全球再生能源發(fā)展的年度總結(jié)報(bào)告。任何離開(kāi)經(jīng)濟(jì)規(guī)律談什么“第三次工業(yè)革命”、“能源互聯(lián)網(wǎng)”,甚至“全球能源互聯(lián)網(wǎng)”等都是空談。
2014年全國(guó)陸地表面平均的水平面總輻射年輻照量為1492.6kWh/m2,如果太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率為14%,并且知道年發(fā)電量GW·h(1GW·h=1 000 000 kWh),就可以計(jì)算出凈占地面積,實(shí)際上光伏電池板之間有間隔,實(shí)際占地面積大得多。表7是世界上前五位的光伏電站,第三大的光伏電站是中國(guó)龍羊峽水光互補(bǔ)光伏電站(Longyangxia Dam Solar Park)。
從表9可以看出占多大的面積。您也可以計(jì)算《第三次工業(yè)革命》提到的屋頂式光伏發(fā)電,如果是一座大樓,光伏發(fā)電不足以使用,必須由公用電網(wǎng)彌補(bǔ)不足。筆者沒(méi)有將光伏電站英文名稱(chēng)翻譯成中文,其原因是讀者可把英文輸入百度,直接查到光伏電站更多的資訊。
請(qǐng)注意,杰里米·里夫金提出的是朝向再生能源發(fā)展,本文提出的是朝向清潔能源發(fā)展,有所區(qū)別,清潔能源包括再生能源和核能發(fā)電。
請(qǐng)您把一次能源梳理一下,暫不談能源化工部分,電力生產(chǎn)可以分解為四大塊:
⑴ 火力(煤、石油和天然氣)發(fā)電;
⑵ 核能發(fā)電;
⑶ 水力發(fā)電;
⑷ 再生能源發(fā)電。
水力發(fā)電也屬于再生能源發(fā)電,但由于規(guī)模大,所以通常分開(kāi)討論。目前火力發(fā)電占主導(dǎo)地位,但將來(lái)隨著資源減少,發(fā)電量逐年減少,而再生能源發(fā)電逐漸增加。核能發(fā)電和水力發(fā)電也會(huì)逐年增加,絕對(duì)不會(huì)讓位給屋頂光伏。
德國(guó)棄核,中國(guó)大力發(fā)展核能,各國(guó)能源政策確然不同。鼓吹未來(lái)的能源生產(chǎn)是“在自己家里吧、辦公室、工廠生產(chǎn)出自己的綠色能源”,仁者見(jiàn)仁,智者見(jiàn)智,各述己見(jiàn),無(wú)可非議。書(shū)中說(shuō),核能從來(lái)就不是清潔能源,值得商榷。能源是否清潔?不能用燒飯大嫂的觀點(diǎn)來(lái)衡量。從全球氣候暖化來(lái)說(shuō),核能利用排放沒(méi)有或很少的二氧化碳,并不增加全球氣候暖化,就是清潔能源。
核能造成的人類(lèi)危害怎么能算清潔能源呢?任何能源都有兩面性,一面服務(wù)于人類(lèi),另外一面卻危害人類(lèi),就像人的影子始終伴隨著一樣。如果有人寫(xiě)一本記錄能源事故的書(shū),恐怕你就得點(diǎn)煤油燈了。潰壩事故死人幾十萬(wàn)、油輪漏油事故、天然氣爆炸死亡、煤巖和瓦斯突出死亡月月有,……等,人類(lèi)利用能源的是能量,并且盡量防止意外事故,不能因有人吃飯被噎死了,號(hào)召大家不要吃飯了,不能有能源事故就把它歸于另類(lèi)。
核能是無(wú)數(shù)科學(xué)家前仆后繼獲得的豐碩成果,特別是歐洲科學(xué)家。核能從來(lái)就是清潔能源,而且朝著更加清潔的核聚變發(fā)展。核能工業(yè)是我國(guó)國(guó)家能源安全的重要基石,不像杰里米·里夫金說(shuō)的那樣。
有一點(diǎn)要注意,電力并不是按人口增加而成正比增長(zhǎng),而是人均使用電力逐年增長(zhǎng);兒時(shí)已經(jīng)有鬼火般的電燈了,忽明忽暗,電燈不亮用煤油燈補(bǔ)充,現(xiàn)在不同了。2003年全球發(fā)電總量為16786.9 TWh,到2013年增加到23127.0 TWh,十年間增幅為37.8%;2003年全球人口總量總數(shù)為63.01億,到2013年增加到70.6億,十年間增幅為12.0%。顯然,靠屋頂光伏和家用風(fēng)力機(jī)發(fā)電解決不了這種增幅。
頁(yè)巖氣談不上革命,只是在北美洲國(guó)家獲得成功,但欲想持續(xù)發(fā)展,推廣到全球,未見(jiàn)得可行。但實(shí)現(xiàn)所謂《第三次工業(yè)革命》,數(shù)以?xún)|萬(wàn)計(jì)的能源產(chǎn)業(yè)工人解甲歸田,到自己家里生產(chǎn)綠色能源,“包產(chǎn)到戶(hù),余糧歸己”。這才是真正的革命??赡軉??別開(kāi)玩笑了。
再生能源是指能夠重復(fù)產(chǎn)生的天然能源,不會(huì)隨它本身轉(zhuǎn)化或人類(lèi)的利用而日益減少。包括太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、風(fēng)能、地?zé)崮堋⒑Q竽艿确腔茉?。再生能源是取之不絕,用之不完的能源,但是人們要使用再生能源時(shí)就得付出代價(jià)。預(yù)測(cè)能源發(fā)展必須服從經(jīng)濟(jì)規(guī)律,就目前而論,發(fā)展光伏發(fā)電通常需要國(guó)家補(bǔ)貼。核能發(fā)電、水力發(fā)電都不會(huì)退出能源舞臺(tái),再生能源發(fā)電也在不斷增長(zhǎng),但是要“在自己家里吧、辦公室、工廠生產(chǎn)出自己的綠色能源”抗衡不斷增長(zhǎng)的人均電力消費(fèi),幾乎不可能。全球能源發(fā)展實(shí)際上沒(méi)有多大懸念。
當(dāng)然,能源怎么發(fā)展不是靠爭(zhēng)論,也不靠預(yù)測(cè)來(lái)引導(dǎo),爭(zhēng)得個(gè)臉紅耳赤沒(méi)有時(shí)間也傷感情,只有走著瞧吧!
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