能源轉型已經實現了嗎?
“能(neng)源(yuan)(yuan)轉型”指導著(zhu)全球各(ge)國制定氣候和環境相關(guan)的政策,“可再生能(neng)源(yuan)(yuan)”已成為了社會重要的驅動力。
這似乎為我們勾畫了(le)這樣一幅未來的圖(tu)景:風電(dian)、光伏、水利等“新能源(yuan)”迅猛發展,將(jiang)(jiang)(jiang)滿足全人類(lei)生存的能源(yuan)需求,同時各(ge)類(lei)化(hua)石燃料很快將(jiang)(jiang)(jiang)會(hui)被淘汰;溫室(shi)氣(qi)體排放量將(jiang)(jiang)(jiang)會(hui)下降(jiang);物(wu)種大滅(mie)絕(jue)將(jiang)(jiang)(jiang)會(hui)停止;空(kong)氣(qi)不再有(you)污染;生態環境得到(dao)(dao)保護;生物(wu)多(duo)樣性不再遭到(dao)(dao)損(sun)失……只是能源(yuan)轉(zhuan)型真(zhen)的在(zai)發生嗎(ma)?
2020年《中國能(neng)源(yuan)報》的一篇(pian)文章提及,“可再生能(neng)源(yuan)”的發展實(shi)際推動了中國煤電裝機(ji)的不斷增加(jia)。事實(shi)上,化石燃(ran)料(liao)消(xiao)費并(bing)未被“新(xin)能(neng)源(yuan)”消(xiao)費替代。
文章(zhang)解(jie)釋,由于煤電(dian)在(zai)熱(re)備用狀態下能高(gao)效增加輸出,在(zai)風電(dian)和光伏(fu)等可再生能源(yuan)發電(dian)出現(xian)間接(jie)性缺口(kou)時,煤電(dian)可以提供更穩定(ding)可靠的(de)供電(dian),支撐電(dian)力系統的(de)整(zheng)體(ti)安(an)全,以此(ci)緩解(jie)可再生能源(yuan)發電(dian)的(de)不穩定(ding)性。
隨(sui)著可再生(sheng)能(neng)源在(zai)整個能(neng)源生(sheng)產(chan)中的(de)比重越(yue)來越(yue)大,它(ta)們成為了(le)能(neng)源生(sheng)產(chan)總量(liang)急速擴張中的(de)一(yi)部(bu)分(fen),但卻(que)間(jian)接(jie)地帶動了(le)二(er)氧化(hua)碳的(de)排放(fang),對(dui)“傳統能(neng)源”的(de)擴張起到了(le)一(yi)定的(de)助推作用。
以煤電來彌補可(ke)再生能源(yuan)發電時的(de)不(bu)(bu)穩定性的(de)常規做法間接說明了“舊能源(yuan)”與“新能源(yuan)”之間并(bing)不(bu)(bu)是一個非此即(ji)彼(bi)的(de)競爭關系。
圖一:1800-2017年不同能源(yuan)占全球總(zong)能源(yuan)消費百分(fen)比(bi)
圖二:1900-2017年不同能源消耗量(單位:艾焦/EJ)
2019年發表于《能(neng)源研究與社會科學》期(qi)刊(kan)的一篇文章對(dui)比了19世(shi)紀至21世(shi)紀全(quan)球不同(tong)(tong)能(neng)源的消(xiao)費(fei)占比與消(xiao)費(fei)總量。就不同(tong)(tong)能(neng)源消(xiao)費(fei)占比而言,在1800年與1900年兩個時間點,生物燃料與煤炭消(xiao)費(fei)都呈現下(xia)滑趨(qu)勢。
然而(er),就能源消費(fei)總(zong)量而(er)言,從1800年(nian)至2000年(nian),歷史上(shang)不同能源的(de)總(zong)消耗呈持(chi)續增長。2000年(nian)全球煤炭消費(fei)總(zong)量是1950年(nian)代時(shi)的(de)兩(liang)倍(bei)多(duo),生(sheng)物燃料(liao)的(de)消費(fei)量是1800年(nian)的(de)兩(liang)倍(bei)多(duo)。
這些數(shu)據(ju)說明可再(zai)生(sheng)能源的擴張并(bing)沒(mei)有取代化(hua)石(shi)燃料等其他(ta)傳統能源形式(shi)。在較長的歷史時(shi)期(qi)內,數(shu)據(ju)模型顯示兩個世紀以來(lai)全球能源轉(zhuan)型從(cong)未真正發生(sheng)。
盡管近(jin)年來,各國都(dou)有數據顯(xian)示碳排放趨(qu)于平緩和碳排放量略有下降(jiang)的例子,但這(zhe)并(bing)不意(yi)味著在現階(jie)段我們完全(quan)實(shi)現了能源轉型。
能源轉型應當是基于可(ke)(ke)再生能源逐步(bu)取代化石(shi)能源消費(fei)的愿(yuan)景。在這種發展愿(yuan)景下,我們(men)不能只(zhi)看到可(ke)(ke)再生能源積極的一面,而忽略(lve)了在轉型過程中所面臨的各種“可(ke)(ke)持續性(xing)”挑戰。因此,將“清潔能源”或“低碳(tan)能源”發展等同于承諾一個可(ke)(ke)持續的未(wei)來,是需要大家進(jin)一步(bu)理智思考與對待的說辭。
可再生能源與生物多樣性喪失
可(ke)再生能源具(ju)有很高的環(huan)境與(yu)社(she)會經(jing)濟效益。通(tong)過太陽、水、風(feng)、潮汐獲取(qu)能量(liang),相(xiang)比煤炭石(shi)油等化石(shi)燃料,具(ju)有減少空氣污染、降低碳排(pai)放等優勢。同時,能源項目相(xiang)關的基礎設(she)施建(jian)設(she)通(tong)常是拉動GDP、創(chuang)造就業(ye)與(yu)經(jing)濟發展的重(zhong)要推動力。
然而,可再生能源項目在開發(fa)與生產過程中卻存(cun)在其他形式的污(wu)染。例如,太陽能光伏的主要原料多晶硅在生產階(jie)段會排(pai)放(fang)大(da)量廢氣與廢水;生物質能在使用化(hua)肥(fei)和農藥時(shi)會造成土(tu)壤(rang)和水污(wu)染;水力發(fa)電時(shi)水庫會排(pai)放(fang)大(da)量的甲烷。
不(bu)僅如此,可再生(sheng)能源造成的主(zhu)要負(fu)面效益還(huan)在于(yu)對土地利用的改變,導致與其重疊的生(sheng)境喪失、棲息地破碎,直(zhi)接或間接影(ying)響當地物種的存亡。
2020年3月發表(biao)在《全球變化生物學》的(de)一篇研(yan)究指出,大(da)多數可再生能(neng)源的(de)基(ji)礎(chu)設施(shi)建設對土地(di)資(zi)源的(de)占用是(shi)化石(shi)燃料熱力設施(shi)占地(di)面積(ji)的(de)10倍左右。
因為(wei)(wei)可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源多數不能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)直(zhi)接(jie)產生工業過程(cheng)所(suo)需(xu)(xu)(xu)的(de)(de)(de)高溫,所(suo)以需(xu)(xu)(xu)要(yao)設置不同的(de)(de)(de)過程(cheng)將能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)轉化為(wei)(wei)有(you)用的(de)(de)(de)電(dian)力或熱(re)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)。比(bi)如(ru),風電(dian)和(he)(he)(he)太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)發(fa)電(dian)收集(ji)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)量(liang)密(mi)度很低(di),為(wei)(wei)了(le)提供更可靠的(de)(de)(de)儲能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)服務,意(yi)味著需(xu)(xu)(xu)要(yao)重新(xin)組合儲能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)系(xi)統,這間接(jie)造成了(le)“過度建設”發(fa)電(dian)和(he)(he)(he)輸電(dian)設施,增加(jia)了(le)工廠(chang)所(suo)需(xu)(xu)(xu)的(de)(de)(de)土地面積和(he)(he)(he)材(cai)料需(xu)(xu)(xu)求。
而(er)日益增長(chang)的(de)可(ke)再生(sheng)(sheng)能源基礎設施建(jian)設不可(ke)避免地與自然(ran)資源豐富地區重疊(die),進而(er)對當地生(sheng)(sheng)物多(duo)樣性保(bao)護構成了威脅。
例(li)如,陸(lu)上(shang)(shang)風(feng)能(neng)(neng)、水利發電(dian)和(he)(he)太能(neng)(neng)光伏(fu)發電(dian)已侵占了(le)世界上(shang)(shang)許多保護生物多樣性最重(zhong)要的(de)(de)地(di)方,并在一定(ding)程度上(shang)(shang)增(zeng)(zeng)加(jia)了(le)當地(di)原有物種種群的(de)(de)局域滅絕(jue)概率、影響該物種的(de)(de)分(fen)(fen)布模(mo)式和(he)(he)配對成功(gong)率。一項(xiang)研究表明,在德(de)國風(feng)電(dian)裝機造成每年大約(yue)損失1.2萬只不同(tong)種類的(de)(de)昆(kun)(kun)蟲,使飛行昆(kun)(kun)蟲總數下降(jiang)了(le)75%。另外,一項(xiang)針對美國懷俄明州(zhou)中南部風(feng)電(dian)場的(de)(de)研究提及,當地(di)艾草松雞的(de)(de)巢(chao)址(zhi)距離與風(feng)電(dian)渦輪(lun)機每增(zeng)(zeng)加(jia)1公里,其筑巢(chao)和(he)(he)育雛失敗(bai)風(feng)險分(fen)(fen)別增(zeng)(zeng)加(jia)7.1%和(he)(he)38.1%。
據統(tong)計,目前全球(qiu)已有(you)2206個可再(zai)生(sheng)能源基礎設施建設覆(fu)蓋(gai)了重(zhong)要(yao)的自然保(bao)護區域,另外(wai)有(you)922個設施正在開發中,這(zhe)些設施跨越了886個保(bao)護區、749個關(guan)鍵(jian)生(sheng)物多(duo)樣(yang)性區和40個不同的荒野區。更令人擔憂的是,半數以(yi)上的重(zhong)疊地區,正在從歐洲(zhou)向東南亞和撒哈拉以(yi)南非(fei)洲(zhou)等生(sheng)物多(duo)樣(yang)性更豐富的地區擴散。
此外,“綠(lv)色經(jing)濟”推(tui)動下發(fa)展的(de)生(sheng)物(wu)質能(neng)源(yuan),也(ye)對生(sheng)物(wu)多樣性保護存(cun)在(zai)不(bu)利(li)影響。樹木(mu)(mu)是構成森(sen)林(lin)生(sheng)態(tai)系統中(zhong)重(zhong)要(yao)(yao)的(de)碳庫來源(yuan),而森(sen)林(lin)土壤(rang)的(de)碳儲(chu)存(cun)對緩解氣候變(bian)化具有重(zhong)要(yao)(yao)意(yi)義。但有文章指出,歐(ou)(ou)盟針對生(sheng)物(wu)質能(neng)源(yuan)的(de)推(tui)廣政策不(bu)僅(jin)激勵了發(fa)展中(zhong)國(guo)家加強森(sen)林(lin)資源(yuan)開發(fa),也(ye)意(yi)外導致歐(ou)(ou)洲國(guo)家從美(mei)國(guo)與加拿大進口大量木(mu)(mu)材。
歐盟對于生(sheng)物(wu)質能(neng)源(yuan)的(de)(de)推崇間接(jie)導(dao)致其他國家區森林(lin)生(sheng)態系(xi)統的(de)(de)變(bian)化(hua)。這意味著,即便是(shi)為了達成降低碳排放的(de)(de)共同目標(biao),可再生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)(de)發展(zhan)有(you)時也可能(neng)與生(sheng)物(wu)多(duo)樣(yang)性的(de)(de)保護相沖突。
在氣(qi)候目(mu)標(biao)與(yu)綠色經濟的(de)(de)共(gong)同推(tui)動(dong)下,“清(qing)潔能(neng)源(yuan)(yuan)”看似強調了(le)“可(ke)持(chi)續(xu)”的(de)(de)發(fa)展目(mu)標(biao),實則(ze)掩蓋了(le)發(fa)展背后將經濟和能(neng)源(yuan)(yuan)安全目(mu)標(biao)嫁接于“減排”目(mu)標(biao)的(de)(de)事實,破(po)壞(huai)了(le)聯合國可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展目(mu)標(biao)所承諾的(de)(de)“避免生物多樣性危機”的(de)(de)全球使命。
能源轉型背景下生物多樣性保護的困境
通常,可(ke)再生能源項目建設有相(xiang)應的環境影(ying)響評估(gu)與生物多樣性補(bu)償機制(zhi),以預防或彌補(bu)經濟發展對于(yu)生態環境的破(po)壞。
環境(jing)評估可以在項目(mu)建設初期在空間與(yu)時(shi)間上(shang)規避基礎設施建設對(dui)生物(wu)多樣(yang)性(xing)(xing)結構造成的影響。如遭受無法(fa)完全避免的影響后(hou),通過生物(wu)多樣(yang)性(xing)(xing)補償機(ji)制可以實現生物(wu)多樣(yang)性(xing)(xing)“零(ling)凈損失”。
比如,在場內或(huo)場外(wai)修(xiu)復或(huo)重建退化(hua)的生境(jing),或(huo)將經濟手段引(yin)入保護(hu)(hu)措(cuo)施,讓開發(fa)商通過購(gou)買土地生產信(xin)額進行補償(chang)。在物種(zhong)組(zu)成、生境(jing)結構、生態(tai)系統功能、人類使用和文化(hua)價值方面,通過一些列的保護(hu)(hu)措(cuo)施,理論(lun)上(shang)可(ke)以實現最大程(cheng)度(du)生物多樣性的凈收益。
然(ran)而(er),無論(lun)是(shi)環境影響評估還(huan)是(shi)生物多(duo)樣性補償政策(ce),在實(shi)施與執(zhi)行層面都存(cun)在一些缺陷。
通過投資建設規(gui)模(mo)巨大的(de)(de)可再生(sheng)能源項目度(du)過經濟低(di)迷時期是(shi)各國常見的(de)(de)戰(zhan)略規(gui)劃(hua)。這導致可再生(sheng)能源項目發展過程中,政府(fu)對環(huan)保問題的(de)(de)重視程度(du)遠低(di)于(yu)其對經濟發展的(de)(de)重視,甚(shen)至在開(kai)發過程中犧牲(sheng)環(huan)境(jing)利益,導致許多(duo)現有的(de)(de)環(huan)評制(zhi)度(du)執行效果不盡如人意,也使生(sheng)物多(duo)樣性補(bu)償政策的(de)(de)執行無(wu)法跟上全球(qiu)基礎設施建設擴(kuo)張的(de)(de)步伐。
2019年,一(yi)篇發(fa)表在生物(wu)醫學期(qi)刊《One Earth》的研(yan)究(jiu)分析了“零(ling)凈損失”政策(ce)對(dui)受(shou)全球基(ji)礎(chu)設施(shi)擴張威(wei)脅(xie)(xie)的生物(wu)多樣性的保(bao)護作用。據統(tong)計,只有23%的國(guo)家(jia)支持(chi)或要(yao)求生物(wu)多樣性補(bu)償,而有一(yi)半具(ju)備(bei)強制(zhi)性補(bu)償政策(ce)的國(guo)家(jia)的基(ji)礎(chu)設施(shi)發(fa)展對(dui)世界自然(ran)保(bao)護聯(lian)盟(meng)瀕(bin)危物(wu)種紅色名錄上(shang)三(san)分之一(yi)的瀕(bin)危物(wu)種構成威(wei)脅(xie)(xie)。
目前生物(wu)多樣(yang)性(xing)抵(di)消機制(zhi)在政策(ce)制(zhi)定和執行之間存在巨大差距,很難(nan)補償(chang)或(huo)賠償(chang)由全球基礎(chu)設施建設對生物(wu)多樣(yang)性(xing)喪(sang)失帶來的影響(xiang)。
對于(yu)(yu)氣候與(yu)生物(wu)多樣(yang)性(xing)(xing)保(bao)護來說,無論是(shi)(shi)可再生能(neng)源(yuan)還是(shi)(shi)傳(chuan)統能(neng)源(yuan)都可能(neng)導致“不可持續”的(de)結果。能(neng)源(yuan)在使用與(yu)消費層面是(shi)(shi)局部的(de),但(dan)能(neng)源(yuan)發展過(guo)程中的(de)資源(yuan)部署是(shi)(shi)全球范圍,能(neng)源(yuan)項目對于(yu)(yu)環(huan)境與(yu)生物(wu)多樣(yang)性(xing)(xing)的(de)影響,不僅是(shi)(shi)地域性(xing)(xing)的(de),更(geng)是(shi)(shi)全球性(xing)(xing)的(de)。
因此(ci),不能(neng)簡單將(jiang)擴張(zhang)“可(ke)再生(sheng)(sheng)能(neng)源”作(zuo)為能(neng)源轉型中對可(ke)持(chi)續(xu)目標(biao)的手段。無論在政策、企業、科(ke)研領域,都應該(gai)進一步(bu)研究與(yu)探討可(ke)再生(sheng)(sheng)能(neng)源對于(yu)全(quan)球生(sheng)(sheng)物多樣(yang)性影響的關系,將(jiang)生(sheng)(sheng)物多樣(yang)性喪失的因素納入能(neng)源轉型與(yu)發展(zhan)考慮的范圍,成(cheng)為“可(ke)持(chi)續(xu)”發展(zhan)的一部分重要指標(biao)。
參考文獻:
1.York,R.,&Bell,S.E.(2019).Energy transitions or additions?Energy Research&Social Science,51,40–43.//doi.org/10.1016/j.erss.2019.01.008
2.FRB(2017)Compte-rendu?Journées FRB 2017.Biodiversitéet transitionénergétique:enquêtes
sur des liaisons dangereuses?.Paris,35p.Accessed on 02/11/2017 at //www.fondationbiodi
versite.fr/images/documents/Evenements/CR_JFRB.pdf
3.Rehbein,J.A.,Watson,J.E.M.,Lane,J.L.,Sonter,L.J.,Venter,O.,Atkinson,S.C.,&Allan,J.R.(2020).Renewable energy development threatens many globally important biodiversity areas.Global Change Biology,26(5),3040–3051.//doi.org/10.1111/gcb.15067
4.Hallosserie A.,Soubelet H.,Leriche H.,Savin P.,Silvain JF.(2019)Biodiversity Issues Should Be Better Taken into Account in the Energy Transition.In:Leal Filho W.,Barbir J.,Preziosi R.(eds)Handbook of Climate Change and Biodiversity.Climate Change Management.Springer,Cham.//doi.org/10.1007/978-3-319-98681-4_3
5.Li,Y.,Liu,X.,Xu,W.,Bongers,F.J.,Bao,W.,Chen,B.,Chen,G.,Guo,K.,Lai,J.,Lin,D.,Mi,X.,Tian,X.,Wang,X.,Yan,J.,Yang,B.,Zheng,Y.,&Ma,K.(2020).Effects of diversity,climate and litter on soil organic carbon storage in subtropical forests.Forest Ecology and Management,476,118479.//doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118479
6.LEBEAU,C.,BECK,J.,JOHNSON,G.,&HOLLORAN,M.(2014).Short-Term Impacts of Wind Energy Development on Greater Sage-Grouse Fitness.The Journal of Wildlife Management,78(3),522-530.Retrieved August 31,2020,from //www.jstor.org/stable/43188172
7.Chen,S.,Wang,W.,Xu,W.,Wang,Y.,Wan,H.,Chen,D.,Tang,Z.,Tang,X.,Zhou,G.,Xie,Z.,Zhou,D.,Shangguan,Z.,Huang,J.,He,J.-S.,Wang,Y.,Sheng,J.,Tang,L.,Li,X.,Dong,M.,…Bai,Y.(2018).Plant diversity enhances productivity and soil carbon storage.Proceedings of the National Academy of Sciences,115(16),4027–4032.//doi.org/10.1073/pnas.1700298114
8.Shellenberger,M.(2019,July 21).Why Wind Turbines Threaten Endangered Species With Extinction.Forbes.//www.forbes.com/sites/michaelshellenberger/2019/06/26/why-wind-turbines-threaten-endangered-species-with-extinction/#7dd17d3164b4
9.zu Ermgassen,S.O.S.E.,Utamiputri,P.,Bennun,L.,Edwards,S.,&Bull,J.W.(2019).The Role of“No Net Loss”Policies in Conserving Biodiversity Threatened by the Global Infrastructure Boom.One Earth,1(3),305–315.//doi.org/10.1016/j.oneear.2019.10.019
10.//news.bjx.com.cn/html/20200515/1072796.shtml