編者按:
在實現(xiàn)生產(chǎn)、發(fā)電零碳排的同時,大量的科學(xué)實驗也表明光伏電站的建設(shè)有助于土壤涵養(yǎng)水分和微生物及植被的滋養(yǎng),對于改善光伏電站局地生態(tài)環(huán)境起到積極作用。未來,當(dāng)光伏發(fā)電應(yīng)用規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大時,還可以利用光伏和儲能相結(jié)合,以光伏開展沙漠灌溉和綠化。光照資源全球分布平均且資源無限,這使得光伏發(fā)電徹底擺脫了對于資源稟賦的依賴。
大約170萬年前,人類的先祖掌握了使用火的技術(shù)。生火作為人類掌握的第一項技術(shù),由此開始了人類利用能源的歷史,打開了人類成為地球主宰的大門。
170萬年間,能源作為推動人類社會發(fā)展的重要因素,其自身也在隨著人類社會的發(fā)展而不停進(jìn)化。從延續(xù)了百萬年的薪柴時代,到為第一次革命賦能的煤炭時代,再到全面爆發(fā)的石油時代。每一次能源革命都帶來了人類社會的巨大進(jìn)步,也使人類成為了這顆藍(lán)色星球當(dāng)之無愧的主宰。
但隨著人類能源需求量的不斷增大,以化石能源為主的能源體系在支持社會發(fā)展的同時,也為地球的可持續(xù)發(fā)展埋下了巨大隱患。當(dāng)代最偉大的物理學(xué)家霍金生前曾發(fā)出警告,希望人類在100年內(nèi)逃離地球,他認(rèn)為地球?qū)⒉辉龠m宜人類居住,而化石能源為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)下帶來的環(huán)境問題則是讓他絕望的重要原因。
碳排放,地球無法承受之重
觀察人類的碳排放紀(jì)錄,我們可以驚訝的發(fā)現(xiàn),在工業(yè)革命前,人類用了近6000年時間使二氧化碳排放量從200ppm增長到了280ppm,平均每年增長不到0.013ppm。但工業(yè)革命后,地球二氧化碳排放數(shù)量以每年2ppm的速度一路飆升,如今已是410ppm;相較于工業(yè)革命前,平均年二氧化碳排放增長量飆升了150余倍。
這是一個令人震驚的數(shù)據(jù),化石能源過度使用難逃其咎,而隨著能源需求的進(jìn)一步增長,這一數(shù)據(jù)或許會進(jìn)一步增長。在這一過程中碳排放對地球造成的巨大傷害,已在社會形成普遍共識。過度碳排放是造成全球氣候變暖的主要成因,隨之而來的是全球海平面升高、極端氣候增加和大量生物滅絕等一系列由我們親手造成的“天災(zāi)”。
“或許約50%陸地因為海平面上升被淹沒”
“頻繁出現(xiàn)的森林火災(zāi)、高溫、暴雨……”
“熱到無法居住的熱帶地區(qū)”
“加快114倍的物種滅絕速度”
這些只是我們能想象到的慘劇。此外,由于空氣污染帶來的健康問題每年也在威脅著500萬人的生命;而最近的科學(xué)研究證明,全球氣溫上升或許會讓人類更加深度的暴露未知病毒和疾病之中?;茉此鶐淼倪^度碳排已經(jīng)成為了脆弱的地球無法承受之重。
能源安全,難以忽視的“X因素”
2020年初,在疫情全球快速擴(kuò)散的背景之下,由石油問題引發(fā)的全球經(jīng)濟(jì)震蕩,再一次加劇了國際社會的緊張氣氛。美股兩周之內(nèi)四次熔斷,引發(fā)全球經(jīng)濟(jì)大幅波動,也為各國再次敲響了能源安全問題的警鐘。
而回溯此次全球金融震蕩的根本原因則是全球主要產(chǎn)油國對產(chǎn)量產(chǎn)能問題上的分歧,其根本目的則在于聯(lián)手控制石油價格。這也從本質(zhì)上揭示了在以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)中,由于資源稟賦分配不均,資源稟賦較差的國家在能源方面幾乎沒有話語權(quán),更無法保障自身能源安全問題。而從二十世紀(jì)60年代石油正式成為人類第一能源以來,全球已經(jīng)爆發(fā)三次大規(guī)模的石油危機(jī),其背后的原因同樣是化石能源在各國間的分布不均衡。
國際可再生能源署IRENA在其2019年發(fā)布的《新世界-全球能源轉(zhuǎn)型與地緣政治》報告中對化石能源進(jìn)口國的能源安全問題提出了擔(dān)憂:一是,從戰(zhàn)略角度看,化石能源進(jìn)口國容易因出口國的供應(yīng)中斷和價格波動產(chǎn)生能源安全問題,因此能源進(jìn)口國在制定能源政策時往往束手束腳;二是,從經(jīng)濟(jì)角度看,高依賴進(jìn)口將提高能源使用成本并增加相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)風(fēng)險,進(jìn)口化石能源也可能對一些進(jìn)口國的貿(mào)易平衡造成巨大負(fù)擔(dān)。近年來,隨著全球地緣政治形勢日益紛亂復(fù)雜,國際上的非傳統(tǒng)安全威脅日益凸顯,能源安全問題也成為各國政府必須面對“X因素”。
易得與可負(fù)擔(dān),8.4億人的渴望
在以化石能源為主體的能源結(jié)構(gòu)之下,能源價格的可負(fù)擔(dān)性及易得性也成為了不得不面對的問題之一。截止2017年全球仍有多達(dá)8.4億人口生活在完全黑暗的無電環(huán)境中,有96個國家未實現(xiàn)100%供電。
電力的“可負(fù)擔(dān)性”仍是導(dǎo)致這些地區(qū)無法擺脫無電狀態(tài)主要因素。數(shù)據(jù)顯示,在26個最缺電國家中,占40%的貧窮家庭將其每月家庭支出的5%以上用于30千瓦時的電力消耗。在這些國家中,有2.85億人能夠獲得電力,但是卻無法持續(xù)負(fù)擔(dān)生活中基本的用電量。與之相對應(yīng)的是,大概三分之一的缺電國家存在電費相對較高的狀況,超過每千瓦時0.15美元,相當(dāng)于每月僅僅30千瓦時的用電量便需要花費超過4.5美元。
在“可負(fù)擔(dān)性”之外,穩(wěn)定性也是制約無電地區(qū)電力供應(yīng)的關(guān)鍵因素之一,在約三分之一的電力不足國家都面著經(jīng)常性的電力供應(yīng)中斷,落后的電網(wǎng)建設(shè)不僅使有限的電力供應(yīng)無法發(fā)揮重要作用,在非洲一些欠發(fā)達(dá)國家,甚至有超過50%的地區(qū)仍無法接入電網(wǎng)。易得、穩(wěn)定、可負(fù)擔(dān)的電力供應(yīng)使他們的一致渴望。
光伏,可持續(xù)發(fā)展的希望
2015年,聯(lián)合國正式提出2030可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),從十七個方面提出對于地球可持續(xù)發(fā)展的具體目標(biāo)和努力方向。當(dāng)我們審視這些目標(biāo)時,可以清晰的看到,大力發(fā)展可再生能源,推動可再生能源革命已經(jīng)成為人類實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。而光伏無疑是最具發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕茉捶N類,也將成為推動能源革命的中堅力量。
從環(huán)境角度而言,削減碳排無疑是解決當(dāng)下環(huán)境問題的核心所在,而推廣可再生能源,減少化石能源使用無疑是最直接的手段之一。
以光伏發(fā)電為例,光伏發(fā)電運行期間無投入、零排放,是完全低碳綠色的能源,可以大幅減少電力生產(chǎn)過程中的碳排放。而隆基則更進(jìn)一步提出了“Solar for Solar“的生產(chǎn)制造理念,希望通過拓寬光伏發(fā)電應(yīng)用場景,實現(xiàn)以“光伏電力制造光伏產(chǎn)品”的全流程零碳生產(chǎn),真正實現(xiàn)光伏發(fā)電的無碳化。目前,隆基已經(jīng)在中國云南和馬來西亞古晉開展了“以清潔能源制造清潔能源“的生產(chǎn)實踐,隆基在云南保山的生產(chǎn)基地也實現(xiàn)了100%清潔能源供能。
在實現(xiàn)生產(chǎn)、發(fā)電零碳排的同時,大量的科學(xué)實驗也表明光伏電站的建設(shè)有助于土壤涵養(yǎng)水分和微生物及植被的滋養(yǎng),對于改善光伏電站局地生態(tài)環(huán)境起到積極作用,這一觀點在隆基參與建設(shè)的庫布齊沙漠光伏治沙項目等光伏+生態(tài)項目中已經(jīng)得到了實際驗證。未來,當(dāng)光伏發(fā)電應(yīng)用規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大時,還可以利用光伏和儲能相結(jié)合,以光伏開展沙漠灌溉和綠化,據(jù)測算,當(dāng)?shù)厍蛏衬娣e的70%成為綠洲時,就可以吸收固化人類歷史上所有碳排放。綜合來看,以光伏發(fā)電為代表的可再生能源無疑是減少碳排放,對抗全球氣候變暖的最有力武器。
就能源安全問題而言,在現(xiàn)有化石能源為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)下,資源稟賦不均帶來的能源安全問題十分突出。但不同于化石燃料集中在特定的地理位置,可再生能源與之不同之處是其資源分布的廣譜性,每一個國家都或多或少擁有某種或某幾種可再生能源資源,世界上大多數(shù)國家可以憑借可再生能源提升能源自給率,而面臨國際能源商品供應(yīng)安全及價格波動風(fēng)險的經(jīng)濟(jì)體將減少。
全球太陽能資源潛力分布
從光伏發(fā)電的角度來看,光照資源全球分布平均且資源無限。這使得光伏發(fā)電徹底擺脫了對于資源稟賦的依賴,具備了就地取材、因地制宜的特性。以中國為例,截止2017年,全國荒漠與裸露地面積為132.53萬平方千米,其中大部分位于西部且擁有良好的光照資源,具備發(fā)展光伏發(fā)電的有利條件。根據(jù)測算,占地面積一畝的太陽能設(shè)施一年時間發(fā)出電力驅(qū)動汽車的行駛里程與75噸汽油驅(qū)動汽車的行駛里程相當(dāng),一萬平方公里土地一年的發(fā)電量約相當(dāng)于10億噸汽油。以此計算,只需利用全國荒漠與裸露地面積的約5%開展光伏發(fā)電,就可以滿足我國能源需求。西部太陽能源資源富集的廣闊荒漠化土地,無疑將成為中國又一能源寶庫,從根本上解決了現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)下資源稟賦不均引發(fā)的能源安全問題。
而從易得性和可負(fù)擔(dān)的角度而言,近十年間,光伏發(fā)電成本已經(jīng)下降了90%以上,在全球大部分地區(qū)成為了最經(jīng)濟(jì)的電力能源,不久前沙特已經(jīng)出現(xiàn)了低于1.4美分/kWh的電價。同時,光伏因地制宜、簡單易得的特性,只需架設(shè)設(shè)備就可以實現(xiàn)發(fā)電,在配合儲能設(shè)施之后,可以為很多離網(wǎng)、微網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施較差的地區(qū)提供穩(wěn)定的電力供給,有效改善無電人群的生活狀況。
綜合來看,大力發(fā)展以光伏為代表的可再生能源,推動以可再生能源為主導(dǎo)新一輪能源革命,不僅可以有效減少碳排放,從根源解決日益加劇的環(huán)境和氣候問題。同時,也有助于創(chuàng)造一個更加公平的國際能源格局,保障各國能源安全,提供可負(fù)擔(dān)、可持續(xù)的能源供應(yīng)。這無疑也是幫助全人類贏得這場可持續(xù)發(fā)展考驗的根本方式。
原標(biāo)題:可再生能源革命:人類社會可持續(xù)發(fā)展的選擇