亚博:不要被第三次工業革命給忽悠瞭!

日期:2019-09-24 11:14:21 作者:亚博APP官方下载

不要被第三次工業革命給忽悠瞭! 來源:財新-無所不能 更新時間:2015-02-26 14:09:57 [我要投稿] 不要被第三次工業革命給忽悠瞭!

  2011年傑裡米•裡夫金(Jeremy Rifkin,1945年1月26日生)出版瞭一本書,稱為“第三次工業革命—新經濟模式如何改變世界(The Third Industrial Revolution; How Lateral Power is Transforming Energy, the Economy, and the World)”。在國內反響極大,有不少報告、座談會,名人發表讀後感,有不少心得體會,但是眾口一詞。

  書中提出瞭第三次工業革命的核心有五根支撐的柱子,它們之間是相互關聯的:

  (1)能源朝向可再生能源發展;

  (2)陸上構築物區塊都轉換成綠色微型電站,就地收集再生能源發電;

  (3)每棟構築物區塊及基礎設施均可使用氫和其他存儲技術,以存儲間歇式能源;

  (4)利用互聯技術將陸上構築物區塊微電網連接到能源互聯網,其作用類似信息互聯網(數以百萬計的構築物能夠就地生產出少量的再生能源,可將多餘部分銷售給電網回收,通過聯網而與其他地區分享);

  (5)將電力或氫輸送到插電式汽車及燃料電池汽車,這種綠色能源可以在各地區之間購買和銷售。

  我總算讀完瞭,說它是一本預測書,還不如說是社交書。這類書應該有許多圖表來描述:人類將怎樣迎接偉大的第三次工業革命的到來!遺憾的是,居然沒有一張圖,沒有一張表,也沒有參考資料,全書充滿社交活動。這本書主要闡述瞭再生能源是人類利用能源的發展方向,無疑是正確的,第三次工業革命描寫為“把每一棟樓房轉變成住房和微型發電廠”,令人想起“包產到戶,餘糧歸己”。

  全球再生能源發電發展迅速

  能源發展是從柴薪時代→煤炭時代→石油時代→後石油時代→無碳時代。雖然石油在全球經濟活動中仍然占據舉足輕重的地位,但在一次能源中的地位已經急劇降低,人們在不斷探索非常規油氣資源,以彌補油氣產量的不足,同時崛起的是占主流地位的清潔能源,清潔能源是人類利用能源的發展方向。

  再生能源發展最快的地區是在歐洲,如丹麥(在一次能源消費中的份額為20.0%)、葡萄牙(15.1%)、西班牙(12.6%)、芬蘭(10.3%)、瑞典(9.8%)。再生能源除瞭生物質可以制造生物燃料以外,都是以電力來表述的。再生能源發電包括:水力發電(包括小水電)、風力發電、生物質發電(包括農林廢棄物直接燃燒和氣化發電、垃圾焚燒和垃圾填埋氣發電、沼氣發電)、太陽能發電、地熱能發電以及海洋能發電等。

  現將美國能源情報署(EIA)公佈的數據列於表1,選擇的幾個國傢的再生能源發電與總發電量的比例。意大利的比例最高,其次為西班牙、德國;中國隻達到世界平均值,但比美國強多瞭。

  請註意,再生能源發電是靠水力發電和風電場“紮場子”,而光伏發電是目前獲得最貴的電力,因此,光伏發電在再生能源中不占主導地位,見表2。

  《第三次工業革命》常拿德國說事,請見表3,德國2013年太陽能發電仍然低於風電場和生物質發電。

  《第三次工業革命》所指的“將在自己傢裡、辦公室、工廠生產自己的綠色能源”隻能是太陽能發電中的屋頂光伏發電(Rooftop)和小型風力機,而不包括太陽聚熱發電(Concentrating solar thermal power,CSP)。

  光伏發電比例弱小

  根據《BP Statistical Review of world energy 2014》的報告,2013年全球發電總量為23127.0TWh,而光伏發電量為124.8TWh,僅占發電總量的0.54%。光伏發電量最大的是德國,德國光伏發電也僅占4.73%,見表4。

  另外請註意,德國是世界上光伏發電最多的國傢,光伏發電占再生能源發電的20%(見表2),占發電總量的4.73%(見表4),又可分為集中式和屋頂式的光伏發電。遺憾的是沒有找到這兩者比例的數據,至少可以相信屋頂光伏發電占其中的一部分。

  歐盟國傢的光伏發電居世界前茅,但要進行“第三次工業革命”排擠所有電力,都成為屋頂光伏發電,不具備這種能力。

  “再生能源+互聯網=零成本”很能忽悠!

  能源之母——太陽無私地將能源奉獻給地球,可是把這種不花錢的能源轉化為人類可用的商品,必然產生費用。再生能源免費的嗎?開什麼玩笑!別認為獲得太陽能就像外國人在沙灘上曬幹魚一樣,不花錢。一切離開經濟效益的預測,均屬於空談。如果再生能源是零成本,早就趕過火力發電瞭。目前,再生能源發電成本仍然比化石燃料發電高。發電成本因地區不同,技術不同,差別很大。現將近年來德國、英國、法國和中國臺灣的電力生產成本列於表中。

  您可以不同意我的觀點,但無法否認數據的真實性,從表中可以看出:

  ⑴燃煤發電的生產成本是最低的;

  ⑵單純天然氣發電的成本比燃煤發電高,但采用燃氣輪機聯合循環,其生產成本大幅度降低;

  ⑶風電場發電成本仍然很高,但與火力發電接近瞭;

  ⑷目前光伏發電成本是最高的,光伏集中發電比屋頂光伏發電要低些。

  本文絕對沒有反對建立屋頂式光伏發電的意思,而且應該大力提倡,有綠色能源就應該爭取獲得。有個很有趣的示例,根據2014年發佈的再生能源重要報告《Renewables 2014 Global Status Report》,2012年中國太陽能熱水器(Solar Water Heating Collectors)占全球總量的64%,達到44.7GWth(1 GWth=1.429×106m2裝設面積),相當於6388萬平方米。中國達到如此高度,沒有政府的號召,政策的支持,自發地像雨後春筍一樣的茁壯成長。

  如果光伏發電的價格能夠讓人們接受,並體會到優越性,也會快速成長。但就目前而論,2011年法國對發電量50-100GWh/年的大型光伏電站,其成本估計為293€/MWh,而對於傢用屋頂光伏一般為3MWh/年,其生產成本為400至700€/MWh。屋頂光伏(Rooftop)發電價格高於集中式光伏(Ground-mounted utility-scale)價格。盡管提高光電轉換率和延長光伏板壽命,使其生產成本的減少可能會使更具競爭力,但目前太陽能發電是迄今為止最昂貴的可再生能源發電。顯然,把再生能源描寫為零成本不靠譜。

  太陽能熱水器主要市場在農村,那裡有廣闊天地可以施展才能;光伏發電也會遇見這種問題。城市實行光伏發電,地盤小,不足以自給自足,也就是說,數以億計的人們將在自己傢裡吧、辦公室、工廠生產出自己的綠色能源,……實屬空談。

  有一點要註意,研究再生能源必須看每年發佈的《Renewables ×××× Global Status Report》(××××是年份)報告,這是全球再生能源發展的年度總結報告。任何離開經濟規律談什麼“第三次工業革命”、“能源互聯網”,甚至“全球能源互聯網”等都是空談。

  光伏發電占地面積寬

  2014年全國陸地表面平均的水平面總輻射年輻照量為1492.6kWh/m2,如果太陽能電池光電轉換效率為14%,並且知道年發電量GW•h(1GW•h=1000000kWh),就可以計算出凈占地面積,實際上光伏電池板之間有間隔,實際占地面積大得多。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龍羊峽水光互補光伏電站(Longyangxia Dam Solar Park)。

  從表9可以看出占多大的面積。您也可以計算《第三次工業革命》提到的屋頂式光伏發電,如果是一座大樓,光伏發電不足以使用,必須由公用電網彌補不足。筆者沒有將光伏電站英文名稱翻譯成中文,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。

  清潔能源=再生能源+核能發電

  請註意,傑裡米•裡夫金提出的是朝向再生能源發展,本文提出的是朝向清潔能源發展,有所區別,清潔能源包括再生能源和核能發電。

  請您把一次能源梳理一下,暫不談能源化工部分,電力生產可以分解為四大塊:

  ⑴火力(煤、石油和天然氣)發電;

  ⑵核能發電;

  ⑶水力發電;

  ⑷再生能源發電。

  水力發電也屬於再生能源發電,但由於規模大,所以通常分開討論。目前火力發電占主導地位,但將來隨著資源減少,發電量逐年減少,而再生能源發電逐漸增加。核能發電和水力發電也會逐年增加,絕對不會讓位給屋頂光伏。

  核能工業是我國能源安全的重要基石

  德國棄核,中國大力發展核能,各國能源政策確然不同。鼓吹未來的能源生產是“在自己傢裡吧、辦公室、工廠生產出自己的綠色能源”,仁者見仁,智者見智,各述己見,無可非議。書中說,核能從來就不是清潔能源,值得商榷。能源是否清潔?不能用燒飯大嫂的觀點來衡量。從全球氣候暖化來說,核能利用排放沒有或很少的二氧化碳,並不增加全球氣候暖化,就是清潔能源。

  核能造成的人類危害怎麼能算清潔能源呢?任何能源都有兩面性,一面服務於人類,另外一面卻危害人類,就像人的影子始終伴隨著一樣。如果有人寫一本記錄能源事故的書,恐怕你就得點煤油燈瞭。潰壩事故死人幾十萬、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,人類利用能源的是能量,並且盡量防止意外事故,不能因有人吃飯被噎死瞭,號召大傢不要吃飯瞭,不能有能源事故就把它歸於另類。

  核能是無數科學傢前仆後繼獲得的豐碩成果,特別是歐洲科學傢。核能從來就是清潔能源,而且朝著更加清潔的核聚變發展。核能工業是我國國傢能源安全的重要基石,不像傑裡米•裡夫金說的那樣。

  結語

  有一點要註意,電力並不是按人口增加而成正比增長,而是人均使用電力逐年增長;兒時已經有鬼火般的電燈瞭,忽明忽暗,電燈不亮用煤油燈補充,現在不同瞭。2003年全球發電總量為16786.9TWh,到2013年增加到23127.0TWh,十年間增幅為37.8%;2003年全球人口總量總數為63.01億,到2013年增加到70.6億,十年間增幅為12.0%。顯然,靠屋頂光伏和傢用風力機發電解決不瞭這種增幅。

  頁巖氣談不上革命,隻是在北美洲國傢獲得成功,但欲想持續發展,推廣到全球,未見得可行。但實現所謂《第三次工業革命》,數以億萬計的能源產業工人解甲歸田,到自己傢裡生產綠色能源,“包產到戶,餘糧歸己”。這才是真正的革命。可能嗎?別開玩笑瞭。

  再生能源是指能夠重復產生的天然能源,不會隨它本身轉化或人類的利用而日益減少。包括太陽能、水能、生物質能、風能、地熱能、海洋能等非化石能源。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就得付出代價。預測能源發展必須服從經濟規律,就目前而論,發展光伏發電通常需要國傢補貼。核能發電、水力發電都不會退出能源舞臺,再生能源發電也在不斷增長,但是要“在自己傢裡吧、辦公室、工廠生產出自己的綠色能源”抗衡不斷增長的人均電力消費,幾乎不可能。全球能源發展實際上沒有多大懸念。

  當然,能源怎麼發展不是靠爭論,也不靠預測來引導,爭得個臉紅耳赤沒有時間也傷感情,隻有走著瞧吧!(【無所不能專欄作傢,龐名立,曾在中國計量科學院(北京)和中石油(四川)工作。著有多本石油和天然氣書籍。】)

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