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化石能源堪稱全球變暖的元兇，個中危害早已人盡皆知。但關鍵問題是，被視為氣候變化解決方案的可再生能源，能否足以頂替前者在全球電力供應上的角色。

近日，在(zai)一(yi)場主題為(wei)“替代能(neng)源：驅(qu)動未來的潛能(neng)”對話活動上，阿爾伯塔大學校(xiao)長杜文彬(bin)(David H. Turpin)在(zai)會后(hou)接受第一(yi)財經(jing)記者(zhe)專訪(fang)時(shi)表(biao)達了相似關切：“我認為(wei)全球所(suo)有國(guo)家都(dou)面臨(lin)著同一(yi)種(zhong)挑戰，即如何(he)在(zai)滿足公眾能(neng)源需求的同時(shi)做到可(ke)持續(xu)發展。”

國際(ji)能源署預測(ce)，到2035年(nian)前(qian)中(zhong)國人均能源消(xiao)耗量(liang)將超過歐(ou)盟，到2040年(nian)前(qian)中(zhong)國家庭(ting)的平均用電(dian)量(liang)將達到目前(qian)的兩倍。可(ke)再生能源能否滿足巨(ju)大的全(quan)天候供(gong)電(dian)需求?

清潔能源是大勢所趨

根據研究公(gong)司彭博新能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)財經(jing)的報告，盡管轉(zhuan)型速(su)率不(bu)同，但全球各地(di)區都(dou)在向清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的方(fang)向發(fa)展(zhan)。從2010年以來(lai)，全球可再生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)的容量翻(fan)了兩番達到1650吉瓦，比(bi)美(mei)(mei)國的所有發(fa)電(dian)(dian)廠(chang)加起(qi)來(lai)還多(duo)。到2050年，歐洲發(fa)電(dian)(dian)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)來(lai)源(yuan)(yuan)(yuan)中(zhong)92%都(dou)將(jiang)為清潔能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)，化石能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)幾乎(hu)不(bu)見蹤影，而(er)印度與中(zhong)國兩大金(jin)磚國家的這(zhe)一占比(bi)將(jiang)分別為63%和62%，美(mei)(mei)國則只有43%。

不(bu)過，發(fa)展中國家往往仍(reng)需要碳(tan)密集(ji)型投(tou)資或項目以減少貧困。這(zhe)一(yi)客觀發(fa)展規律意味(wei)著，還處在(zai)工業化進程中的國家碳(tan)排放還未(wei)到頂，也并不(bu)會自然而(er)然地下降。在(zai)世界的發(fa)展中地區，煤炭(tan)仍(reng)然占能源消費主導地位(wei)，未(wei)來25年(nian)預計印度(du)尼西亞燃(ran)煤發(fa)電量將增加近一(yi)倍(bei)。

好在全球對可再生能(neng)源的持續投資(zi)(zi)有利于(yu)加速扭轉這一(yi)局(ju)面(mian)。根據彭(peng)博新能(neng)源財經、聯(lian)合(he)國環境署和(he)法(fa)蘭(lan)克福財經管理(li)大學的報告，僅2018年(nian)的這一(yi)投資(zi)(zi)就達到(dao)了近2730億美(mei)元，是燃(ran)煤(mei)和(he)天然氣發電預計開(kai)支的三倍。在大力推進下，中(zhong)國與印(yin)度的煤(mei)電發電量(liang)將分別在2027年(nian)和(he)2028年(nian)達到(dao)頂峰，到(dao)2050年(nian)，太陽能(neng)、風(feng)能(neng)和(he)水(shui)力發電在這兩國的市(shi)場份(fen)額將超過60%。

清(qing)華大(da)(da)學低碳能(neng)源(yuan)實驗室主任、教授李政就此話(hua)題對第(di)一財經記者表示：“發展(zhan)中國家(jia)仍然處(chu)在(zai)(zai)較低的(de)(de)生(sheng)活(huo)標準下，因此發展(zhan)應(ying)是(shi)其優先點。老(lao)實說，你不能(neng)期待它們從一開始(shi)就完全使用可(ke)再生(sheng)能(neng)源(yuan)，因為這不可(ke)能(neng)奏效。他們可(ke)以從一些可(ke)承(cheng)擔的(de)(de)經濟選(xuan)擇(ze)開始(shi)，而這在(zai)(zai)初始(shi)階段只(zhi)能(neng)是(shi)碳密集的(de)(de)。不過，我們可(ke)以展(zhan)望(wang)的(de)(de)未來(lai)圖景是(shi)，當它們充分發展(zhan)之后，大(da)(da)部(bu)分能(neng)源(yuan)體(ti)系都是(shi)綠色低碳的(de)(de)，這是(shi)我們可(ke)以追(zhui)求的(de)(de)方(fang)向。”

杜文彬補充(chong)介(jie)紹稱：“(國(guo)際能(neng)源(yuan)署)至(zhi)2040年(nian)的(de)(de)(de)預測表(biao)明，能(neng)源(yuan)強度(du)(每單位GDP所消(xiao)耗能(neng)源(yuan)量)在中(zhong)(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)降低速度(du)為全(quan)球(qiu)最快(kuai)。接下(xia)來幾年(nian)內(nei)，中(zhong)(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)太陽能(neng)光伏項(xiang)目(mu)成本(ben)將很快(kuai)低于現(xian)有(you)和新的(de)(de)(de)燃氣發電站。2030年(nian)前，中(zhong)(zhong)國(guo)的(de)(de)(de)太陽能(neng)將比新的(de)(de)(de)燃煤發電站更便宜。”

全天候供電的關鍵是更靈活的電網系統

那么，什么樣的(de)能源消(xiao)費結構才是理想的(de)，哪種可再生能源應(ying)優先被(bei)選擇?

以風能(neng)(neng)(neng)和太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)為例，經過數十(shi)年(nian)的(de)配(pei)額、減(jian)稅和上網電(dian)價補(bu)貼等鼓勵，這(zhe)兩種能(neng)(neng)(neng)源已在全(quan)球廣(guang)泛(fan)部署并(bing)逐漸提高效率。彭(peng)博數據顯示，自2010年(nian)以來(lai)，風電(dian)成(cheng)本減(jian)少約(yue)50%，太(tai)陽能(neng)(neng)(neng)成(cheng)本則大幅縮減(jian)了85%，這(zhe)使它(ta)們比世界近70%的(de)新建燃煤及天然氣發電(dian)廠都實惠。

不(bu)過，專家們普遍認為(wei)，以較(jiao)為(wei)單一的(de)(de)(de)解(jie)決方案回答替代能(neng)源(yuan)全天候供電(dian)(dian)的(de)(de)(de)復雜問題是不(bu)可(ke)取(qu)的(de)(de)(de)。據彭(peng)博新能(neng)源(yuan)金(jin)融調查(cha)，到(dao)2025年，可(ke)再生能(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)站(zhan)的(de)(de)(de)數量(liang)將大(da)大(da)超過非可(ke)再生能(neng)源(yuan)發電(dian)(dian)站(zhan)的(de)(de)(de)數量(liang)，但(dan)前者相比(bi)后者的(de)(de)(de)發電(dian)(dian)量(liang)卻(que)仍不(bu)可(ke)同日而語。

杜文彬告(gao)訴記(ji)者：“這其中涉(she)及(ji)非常多的(de)考慮因素，事實上(shang)，不同種類的(de)能(neng)源應該被聯系起來。比如說(shuo)，我(wo)們往往談(tan)起太陽能(neng)，但有(you)時(shi)候天(tian)會(hui)黑，我(wo)們還會(hui)提起風(feng)能(neng)，但有(you)時(shi)候風(feng)并(bing)不吹(這意味著供(gong)(gong)電供(gong)(gong)能(neng)就(jiu)并(bing)不穩定(ding))，這樣的(de)例子還有(you)很(hen)多。所以我(wo)認為，下(xia)一(yi)代(dai)的(de)能(neng)源重點是涉(she)及(ji)各種能(neng)源并(bing)能(neng)滿足供(gong)(gong)應需求的(de)復雜電網系統。”

阿爾伯塔大學(xue)工程(cheng)學(xue)院電氣與(yu)計算機工程(cheng)教授李運帷提出，沒有(you)(you)對所有(you)(you)人都(dou)適用的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)。他表示(shi)：“大家都(dou)希(xi)望盡(jin)快實現(xian)能(neng)(neng)源(yuan)轉(zhuan)型(xing)，但這實際取決于可再生(sheng)能(neng)(neng)源(yuan)供電的(de)(de)(de)(de)滲透(tou)率(lv)(實際功(gong)率(lv)與(yu)總(zong)的(de)(de)(de)(de)負(fu)荷(he)功(gong)率(lv)的(de)(de)(de)(de)比)現(xian)在(zai)到底有(you)(you)多大。”譬(pi)如(ru)說，盡(jin)管風能(neng)(neng)或太陽能(neng)(neng)這樣(yang)已(yi)經(jing)存在(zai)上千年的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)可以變為本地化方案，但目前這兩種能(neng)(neng)源(yuan)發電僅占全球(qiu)供電比例的(de)(de)(de)(de)7%。

李運帷表示：“如果需(xu)(xu)要(yao)(yao)進(jin)一步發(fa)(fa)展，我(wo)們仍然需(xu)(xu)要(yao)(yao)更(geng)多技術創新與基(ji)礎設施建設。比如，現(xian)在許多可再生(sheng)能源(yuan)發(fa)(fa)電(dian)產(chan)生(sheng)的(de)是直流電(dian)或更(geng)低(di)頻率赫(he)茲的(de)電(dian)，這與現(xian)存的(de)電(dian)網規(gui)格并不相容(rong)，未來我(wo)們要(yao)(yao)做更(geng)多直流電(dian)和(he)交流電(dian)的(de)轉換，才(cai)能擴大可再生(sheng)能源(yuan)的(de)發(fa)(fa)電(dian)規(gui)模。此外，我(wo)們也需(xu)(xu)要(yao)(yao)更(geng)智能的(de)電(dian)網，對(dui)替代(dai)能源(yuan)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)能進(jin)行(xing)調控。”

李運帷對(dui)第一財(cai)經(jing)記者表示：“對(dui)于增強電網(wang)靈活性，也沒有(you)單一的(de)解決方(fang)法。重(zhong)要(yao)的(de)是(shi)，在未(wei)來(lai)我們的(de)能源轉型重(zhong)點之一，是(shi)實現從中(zhong)心化(hua)發電到分散(san)化(hua)發電，在當(dang)地(di)產電在當(dang)地(di)消耗。這樣可以減少運輸途中(zhong)的(de)能源浪費和(he)消耗，讓能源變(bian)得更有(you)效率。”

杜(du)文彬(bin)補充稱(cheng)：“每(mei)一(yi)種能(neng)源都有自己的缺點，所有這些(xie)(xie)能(neng)源都有很大代價。我們(men)的挑戰是(shi)(shi)看(kan)社會如何減緩(huan)以及最(zui)小化這些(xie)(xie)成本，而(er)這也(ye)是(shi)(shi)我們(men)正在做的。”

越來越低成本的儲能電池投資將更加火熱

在(zai)全天候(hou)供電的問題上，如(ru)果(guo)可再生能源(yuan)產生的電量無(wu)法合理儲(chu)存，如(ru)果(guo)電池的成本太(tai)高以至于發(fa)電廠(chang)不(bu)愿(yuan)意一次儲(chu)存幾小(xiao)時的發(fa)電量備用，清潔(jie)能源(yuan)就很難(nan)替(ti)代化石能源(yuan)。

在這樣的背景下(xia)，今(jin)年的諾貝爾化(hua)學獎授(shou)予(yu)了古(gu)迪納夫(John B. Goodenough)、威廷漢(Stanley Whittingham)以及吉(ji)野彰(Akira Yoshino)三位科(ke)學家，嘉獎他們在鋰離子電池(chi)方面的研究貢獻。這種電池(chi)可(ke)(ke)以儲存太陽能(neng)和(he)風能(neng)，讓無化(hua)石燃料的世(shi)界成為可(ke)(ke)能(neng)。

杜文彬告訴記(ji)者：“這是能源轉型討論中很重要(yao)的(de)(de)一點(dian)，因為我(wo)們現在面臨的(de)(de)一大挑戰就是如何儲存(cun)能源，而(er)電池儲存(cun)技術的(de)(de)發展會是新的(de)(de)重要(yao)邁進。”

根據彭博(bo)新能源財(cai)經報告，在(zai)過去不到十年的時間中，電池價格已經下降(jiang)了84%，為儲能需(xu)求的急速(su)增(zeng)長(chang)提供解決方案。據該機(ji)構預測(ce)，全(quan)球儲能裝(zhuang)置從2018年到2040年將增(zeng)長(chang)122倍，這期間的規(gui)模跨越將需(xu)要大量投資才能得(de)以(yi)實(shi)現。

好在越來越低的(de)(de)電池(chi)成本將激勵(li)投(tou)資(zi)者對公用(yong)規(gui)模電池(chi)的(de)(de)投(tou)入。彭博預測，到(dao)2030年每千瓦(wa)時鋰離子電池(chi)的(de)(de)成本將進一(yi)步降低一(yi)半。這(zhe)樣一(yi)來，到(dao)2050年，公用(yong)規(gui)模電池(chi)接收(shou)的(de)(de)投(tou)資(zi)預計(ji)將達5210億美元(yuan)，而小規(gui)模電池(chi)相比之下(xia)則(ze)只有3220億美元(yuan)。此外，以(yi)吉瓦(wa)做(zuo)單位衡量(liang)，近四分之三(san)的(de)(de)全球(qiu)儲能裝置市(shi)場(chang)正由10個(ge)國(guo)(guo)(guo)(guo)家(jia)占據。到(dao)2040年，中(zhong)國(guo)(guo)(guo)(guo)和美國(guo)(guo)(guo)(guo)將遙遙領先，而目前(qian)的(de)(de)主要市(shi)場(chang)韓國(guo)(guo)(guo)(guo)將失去其地位。其余重要市(shi)場(chang)還包(bao)括印(yin)度(du)、德國(guo)(guo)(guo)(guo)、拉丁美洲、東(dong)南(nan)亞(ya)、法(fa)國(guo)(guo)(guo)(guo)、澳大利亞(ya)和英國(guo)(guo)(guo)(guo)等。

李(li)運帷也(ye)對記者補(bu)充道(dao)：“有(you)許(xu)多種能(neng)(neng)源可以用(yong)(yong)鋰(li)電(dian)(dian)池的技術起步(bu)，比如甲醇燃料電(dian)(dian)池，這(zhe)是一(yi)種電(dian)(dian)力儲能(neng)(neng)的解決方式(shi)。但除此之(zhi)外，你必須(xu)用(yong)(yong)一(yi)種聰明的方式(shi)控(kong)制(zhi)負載量，讓負載量是可調節的。總而(er)言之(zhi)，這(zhe)里沒有(you)單一(yi)的解決方式(shi)，必須(xu)綜合起來使用(yong)(yong)。”