技术对于解决气候问题的作用

人类引发的气候变化是一个已经在发生的现实。未来一二十年中，如果不能大幅降低温室气体排放，情况到本世纪末将比现在糟糕得多。我们需要对全球能源经济开展一系列变革，使其以无污染的资源为基础，而非主要依靠化石燃料。但和大多数事情一样，细节之处最容易出问题。

谈到气候变化，细节相当复杂。每个国家都必须制定一份既适应国情、又与全球减排目标一致的能源转型战略。

多年来，全球各国所做的气候承诺一直令人失望，但最近，人们明显看到了一些积极势头。十一月将在巴黎举行重要的国际气候会议。在会议之前，全世界大约四分之三的国家都已提交了称为“国家自主贡献”的计划。这些计划描述了各国将如何在一段时间中从化石燃料向清洁能源转型。但截至目前，这些计划加在一起，只能将全球气温上升幅度降至3摄氏度（相较于工业革命前），远高于国际共识的2摄氏度目标。在巴黎，人们希望各国加大减排承诺力度。但是，如果这场会议实现的总减排量未能将全球变暖幅度限制在2摄氏度内，计划是各国目标力度将在未来每五年“逐步加大”。

低排放作为附带收益。为了成功实现清洁能源转型，各国必须大幅调整他们对气候变化技术应对方案的态度。能够实现清洁能源未来的各种技术方法，不应被视为负担或开销，而应成为各国为其国民实现更美好、更清洁、更高效未来愿景的机遇。

我的祖国孟加拉，是一个极易受气候变化影响的国家。孟加拉国地势平坦，容易遭受洪灾，又依赖每年的季风；对这个国家而言，更猛烈的气旋、更多的干旱、盐碱侵蚀等现象尤其可怕。令情况更为复杂的是，孟加拉国大约13万平方公里的国土上，生活着1.7亿人口，超过百分之30生活在贫困线以下，人口密度高居世界前列。

但是，孟加拉国虽然贫穷，且占全球温室气体排放量不到百分之1，却正在花大力气向其人民提供太阳能。孟加拉国已经安装了超过300万套家用太阳能系统，每月还有新增7万套上线使用。这使孟加拉国成为了全世界家用太阳能系统计划发展最快的国家。                                                    

在孟加拉国拓展利用太阳能的主要目的并不是为了减缓气候变化，虽然这也是一个乐见其成的附带收益。实际上，孟加拉国大力投资建设家用太阳能系统，是为了满足家庭（甚至是最贫困的家庭）的电力需求。因此，最受欢迎的系统规模相对较小，只需为几个灯泡、一台收音机和一台电视机提供电能。这种系统对其顾客的主要吸引力，在于能让家里的孩子们在天黑后做作业，而不再需要靠脏兮兮的煤油灯。事实上，顾客往往通过贷款购买家用太阳能系统，而偿还贷款比起购买煤油更便宜。

部分而言，这是通过公私合作关系实现的。一家名为“基础设施开发有限公司”的公司向全国各地的私营授权经销商提供低成本贷款，然后那些经销商向顾客提供家用太阳能系统（通常是通过信贷购买）和售后服务。政府和私营部门正在探索各种方法，提供更大规模的太阳能光伏系统，以便用于抽取灌溉用水以及其他商业和工业用途。关键在于，太阳能已成为孟加拉国能源组合的一个重要部分，虽然仍需化石燃料发电，但对化石燃料的依赖将逐渐降低。

不论国家贫穷还是富裕，从化石燃料向清洁能源技术过渡，必须成为每一个国家的常态，这样才能成功应对气候变化。各国情况不同，选择投资的技术也不尽相同。但是，那些最快过渡进入后化石燃料时代的国家，也将取得最大的成功。

 

为了应对气候变化，全世界需要逐渐远离化石燃料，走近低碳、可再生的能源体系。显而易见，这需要技术创新——但技术变革并非最难的部分。必要的技术已经存在，这些技术正在快速改进，同时也在大规模得到部署。

可再生能源转型最难的部分在于逐渐放弃化石燃料能源体系的现有基础设施，并且克服有碍于变革的政治、体制和文化阻力。阻力相当大，因为化石燃料不仅深深植根于能源体系的技术中，还是金融体系、地缘政治和文化中根深蒂固的一部分。因此，要应对气候变化，不仅需要技术创新方面的投资，还需要改革体制、经济体系和社会体系的决心——以及同步进行政治改革的决心。通过这些改革，可以减少对高碳化石燃料的依赖，促进可再生技术蓬勃发展。

未曾料到的转变。大规模部署可再生能源，意味着从根本上改变能源生产、使用和配送的方式，意味着重新分析和构建长久以来文化上、体制上关于能源规划的假设，还要求我们在实践中学习，让公用事业、监管机构、可再生能源开发商、社区和顾客在实施可再生能源体系的过程中积累经验。有了这种实践经验，个人和组织便可以抛弃一些关于能源领域的传统观念。

好消息是，传统观念已经受到了挑战。假设已经在发生改变。社会学习也正在发生。这一切发生的同时，可再生能源扩展的速度超过了此前几乎所有预测。

事实上，过去15年中对可再生能源增长进行的许多预测，恰恰生动地体现了改变假设、抛弃传统观念的必要性。国际能源署、美国能源信息署、全球能源评估情景数据库（Global Energy Assessment Scenario Database）等消息灵通的能源组织都大大低估了可再生能源产能的增长速度。例如，据《1999年美国年度能源展望》预测，2000年到2020年间，美国新增风能仅为800兆瓦，原因是风能相比其他资源价格太高。但事实上，由于政策激励、技术进步、成本下降、社会接受、市场转变等一系列串联因素，美国新增风能现已将近70吉瓦，比预计高了将近一百倍，而且还提前了五年。（令人惊讶的是，与可再生能源实际增长率最接近的预测来自于环保倡导组织“绿色和平”。）

美国中西部以北地区，为社会学习和假设改变提供了一个实例。在那里，大规模部署的大型风能改变了电力市场的运作方式。10年前未曾料到，能源市场规则和风力涡轮机的控制方法会发生重大变化，使得现在的风力发电厂已经可以和利用其他技术的发电厂一样，在前一日电力市场中出价。然后，在输电之前10分钟，风力发电厂可以“调整”出价，从而在风能资源变化的条件下也能实现准确出价。

另一个例子是屋顶太阳能光伏发电。通过屋顶太阳能，人们可以自己发电，这为个人、家庭和社区提供了一种全新的能源体系互动机制，其意义不亚于能源生产领域中的一场文化转变。“产销者”这一新概念（自己生产电力的个人）改变了公民个体在能源体系中的角色（并为他们赋予了力量）。

在德克萨斯州奥斯汀，太阳光伏能源的快速发展已经挑战并最终改变了假设，例如关于太阳能电池板最佳朝向的假设。全年中，朝南的太阳能电池板生产的电力的确最多。但在需求高峰时段，当电力生产的价值对于电力公司而言尤其高的时候，朝西的太阳能电池板生产的电力更多。人们意识到这一点之后，电力公司的激励举措和屋顶太阳能的扩张之间形成了一致。

但是，虽然一些电力公司接受甚至乐见太阳能光伏等分布式发电形式，另一些公司则不那么愿意配合。事实上，反对太阳能政治动员力量正在快速发展壮大。遗憾的是，由于可再生能源与气候变化这一“具有争议”的话题紧密相连，并有可能颠覆对化石燃料的依赖，因而总体而言在美国，可再生能源成了一个引发分歧和党派纷争的话题。

尽管如此，由于技术创新与政治、体制和文化变革之间的互相联动，可能性的界限正在发生变化。虽然在全世界试图应对气候变化的过程中，没有人能确切预测能源体系将如何演进，但至少有一点是明确的：可再生能源规模扩大的过程中，传统观念将继续受到挑战，长久以来关于能源领域的假设将被颠覆，持续不断的社会学习将成为必须。

 

人类具有一种通过开发技术使能源发生转化的独特能力。原始狩猎族开始从事农业之后，就通过各种技术进展（如驯养役用动物、放火烧荒、烧制砖块、熔炼金属），逐渐将能源用量增加了1000倍。工业社会兴起后，能源用量又增加了50倍。

人类的习惯是认为自己相对于其他物种，应得的自然资源更多。能源用量的增长正是因为这种习惯。另一个原因是人类对大自然私人占有权，也就是让投资者（个人、企业、国家）得以通过小额的能源投资，实现大量的剩余能源。剩余能源促进人类发展和生活方式改变，而对发展的欲求驱动了能源用量的进一步增长。

在人类发展的故事中，具有高能源密度的化石燃料扮演了重要角色。2012年，也就是国际能源署有可用数据的最近一年，化石燃料提供了全世界一次能源的百分之82。化石燃料连同土地利用变化，全年共导致排放大约400亿吨二氧化碳。这些排放量的一半并未捕捉回大地。这就是全球变暖的主要原因。

怎么解决？解决方案分为两部分：一部分是技术的，另一部分是政治和理念的。两部分解决方案都必须实施，才能避免全球变暖带来更为毁灭性的破坏。

到处都是问题。首先，技术方面。人类必须迅速降低温室气体排放。但是，主流的减排技术能否起到实效？

生物质能源作为一种候选解决方案，现已占到人类百分之10的能源用量。生物质是一种分布广泛的资源，容易转化并提供能源服务。遗憾的是，生物质开采已经过度——每年植物生产的能源中，百分之16已为人类所用。进一步开采生物质能，只会加深我们因毁林和其他土地利用变化而对地球环境已经造成的丑陋伤痕。

水电提供全世界一次能源的百分之2.4，但可部署的水电已有百分之40被利用。人们越来越反对建造大坝，因为大坝毁了上游森林和农业土地，而下游区域也可能因水库泄水过多而遭受洪灾。除了在一些山区，水电利用不太可能再有很大扩张。

与此同时，核电提供了人类能源需求的大约百分之5。但是，全世界正在逐渐放弃热核电，原因如下：会造成污染——开采铀会对健康造成严重影响，而且全球各地的反应堆储存着大约30万吨的高放射性乏燃料。不安全——已经发生了三起重大动力反应堆事故。可能被滥用——浓缩铀可转用于制造核弹。很昂贵——比化石燃料成本高很多。

接下来，聚光太阳能和光伏发电，加上风能，总共提供全球大约百分之1的能源。此类能源每年增长速度为百分之15到40，但有几个缺点。一是受间歇性限制。二是选址只能在条件好的地点。三是无法直接用作移动力。四是会对环境造成一些人们不常讨论的影响。相比化石燃料电厂，风力发电设施和光伏电厂所需土地面积大很多。根据现实的估计，可部署的风能只能满足现今全世界5%的能源需求，而在制造风能和太阳能设备时，也排放了大量二氧化碳。此类能源也仍然比化石燃料昂贵很多。

那么何不捕捉和储存二氧化碳，使其永远不释放进入大气层？由于几个原因，人们对碳捕捉和储存（CCS）的热情已经消减。首先，处于运营状态的CCS项目只有14个，另外还有8个正在建造中。这些项目的总产能只是目前二氧化碳排放量的百分之0.1。而且，这些项目中有不少还与提高石油采收率技术项目联合进行，而那些项目则抵消了通过捕捉和储存而减少的排放量。

与此同时，能源效率有时被视为减排的捷径。但是，能够通过提升能效而达成的效果，也是有限的。此外，杰文斯悖论也在此体现——如果因能效提高而增加能源可及性，能源将变得更为廉价，消费将随之上升。

另辟蹊径。到目前为止，在替代化石燃料方面做的最成功的国家是德国和古巴。德国向可再生能源生产者保证提供固定上网电价。古巴的关注点在于提升能效，另外还通过有机农业节省能源，因其需水量较低、农用设备使用量较低、不用化肥和农药。德国模式或许可以在发达国家复制，但在发展中国家行不通。德国的可再生发电业主中很大比例是个人、合作社或社区，而发展中国家的此类实体缺乏投资可再生能源的资金。古巴的经验更难复制，因为有机农业不如一般农业有利可图。

为了可持续地延续人类文明，即便存在技术问题，人类也必须从化石燃料转向太阳能。还需要对生物能源和其他低能源创新举措进行投资。但最终，全球能源消耗必须降低大约百分之60。这需要一系列非技术方面的变革。世界各国之间必须实现能源平等——富有国家人民不应像今天这样，能源消耗量高出最贫穷国家人民数百倍。必须放弃对大自然的占有权，转为利用而不破坏自然的权利。全球经济的重心必须从“为少数人实现利益最大化”转移到“为所有人实现风险最小化”上去。必须建立稳定的经济——一种能够维护自然平衡的可持续经济。

这些变革背后的意义是根本性的。美国和加拿大必须将其能耗降低约百分之90；欧洲、大洋洲和日本必须将其能耗降低约百分之75。城市的规模必须大幅缩减，城乡之间的能源差距必须消除。必须以地方情况为重，实现治理去中心化。必须对所有人实施相同的风险和排放标准。

通过技术应对气候变化的方案实施起来会有难度，但政治和理念上的挑战更为艰巨。然而，这些挑战是可以战胜的，只要我们为许多人在去年的气候游行上提出的呼吁而努力：“气候不变，变化经济！”

如果这样的呼吁能促成迅速切实的变革，那么人类还有希望创造出可持续、平等、安宁的社会。否则，全球变暖将强加给我们一系列极端痛苦的变化。