漫畫(huà)與科普|曬多少太陽(yáng),才會(huì)暖和


真是寒冷的一周,單讀編輯部所在的北京連落了兩日雪。幸好有暖氣、空調(diào),以及各式取暖設(shè)備。住在城市里的人,和能源的關(guān)系,就是“日復(fù)一日地使用”,當(dāng)溫暖即時(shí)到達(dá),能源也在不斷消耗。
我們知道,氣候變化帶來(lái)的影響,我們也知道,能源轉(zhuǎn)型是希望所在。但是,除了消費(fèi)者身份,“我”能與能源問(wèn)題有什么關(guān)聯(lián)?照護(hù)自己的生活都很疲憊了,“我”還要去關(guān)心宏大的,看似只與政策、技術(shù)有關(guān)的能源問(wèn)題嗎?“再生”創(chuàng)作者?;j提筆時(shí),腦海里盤(pán)旋著這些問(wèn)題。
她采訪了幾位能源行業(yè)從業(yè)者,聽(tīng)他們講述故事。在這個(gè)過(guò)程中,對(duì)可再生能源的浪漫化想象被慢慢剝離,但是它卻變得具體可感了起來(lái)。原來(lái)新技術(shù)的發(fā)展要一點(diǎn)點(diǎn)攻克技術(shù)難題,原來(lái)它還關(guān)聯(lián)著其他社會(huì)議題,原來(lái)“我”已經(jīng)意識(shí)到,當(dāng)下大量的能源消費(fèi)是“我”不想要的。
?;j在漫畫(huà)作品《我們》中,畫(huà)下了她作為住在城市的普通人一步步探索可再生能源的心路歷程。希望這部能讓每個(gè)普通人感到與我有關(guān)的作品,可以成為認(rèn)識(shí)可再生能源的一座橋梁——可再生能源于“我們”并非遙不可及,只要從心里的某一處開(kāi)始思考它。
為了幫助像漫畫(huà)主人公一樣對(duì)能源問(wèn)題產(chǎn)生好奇、困惑的你我進(jìn)一步認(rèn)識(shí)、了解可再生能源,WWF 邀請(qǐng)了風(fēng)能領(lǐng)域?qū)<?strong>秦海巖做了些許科普:能源消費(fèi)和生產(chǎn)的關(guān)系是怎樣的?風(fēng)能的發(fā)展現(xiàn)狀如何,之前遇到的問(wèn)題都解決了嗎?那些理論構(gòu)想是怎么一步一步落地,服務(wù)于我們的生活的?在欣賞完漫畫(huà)作品之后,也歡迎讀者朋友繼續(xù)往下閱讀這些科普內(nèi)容。
我們
著繪:?;j










































*作品僅代表創(chuàng)作者個(gè)人觀點(diǎn)

關(guān)于可再生能源的一些科普
講者:秦海巖
整理:Iris

節(jié)能減排和生活所需是對(duì)立的嗎?
首先需要明確的是,任何人為工程和人類(lèi)活動(dòng),對(duì)環(huán)境不可能不產(chǎn)生影響。就算人類(lèi)集體退回原始社會(huì),刀耕火種,對(duì)環(huán)境也還是有影響的。
其次,不能因?yàn)榘l(fā)展新能源就改變節(jié)能減排的目標(biāo)。風(fēng)電、光電等新能源的確降低了用電的價(jià)格,但節(jié)約用電并不是根據(jù)電費(fèi)的價(jià)格而決定的。不能因?yàn)橘Y源的價(jià)格降低、獲取方式變得簡(jiǎn)單,就不去在乎。節(jié)約應(yīng)該是一直值得提倡的。
在此基礎(chǔ)上,人的基本需求也應(yīng)該得到滿足,不能因?yàn)楣?jié)能減排而直接不發(fā)展經(jīng)濟(jì)。發(fā)展經(jīng)濟(jì)的根本目的還是人,是為了人的生活,為了人的文明。而人的生活是依賴(lài)能源的。人類(lèi)文明是伴隨著火的使用和電的發(fā)明而發(fā)展的,是伴隨著技術(shù)的進(jìn)步和產(chǎn)品的極大豐富而發(fā)展的。人的生活需要能源來(lái)支持,不能把經(jīng)濟(jì)發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步與人的文明割裂開(kāi)來(lái),變成兩個(gè)對(duì)立的主體。
發(fā)展風(fēng)能會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響嗎?
在風(fēng)能的開(kāi)發(fā)利用上,中國(guó)并非最早開(kāi)始的國(guó)家,只是因?yàn)榻陙?lái)的發(fā)展,才走到了世界的前列。最早開(kāi)始利用風(fēng)能的國(guó)家,如德國(guó)、丹麥等,本身也是非常重視環(huán)境保護(hù)的國(guó)家,在風(fēng)能的開(kāi)發(fā)過(guò)程中也進(jìn)行了大量研究。普通民眾會(huì)擔(dān)心的很多事情,其實(shí)國(guó)內(nèi)外都已經(jīng)有相當(dāng)充足的研究數(shù)據(jù)可以解釋說(shuō)明。
例如風(fēng)機(jī)會(huì)阻礙鳥(niǎo)類(lèi)飛行的問(wèn)題,其實(shí)需要考慮的主要是對(duì)候鳥(niǎo)遷徙的影響。鳥(niǎo)類(lèi)個(gè)體撞上風(fēng)機(jī)的危險(xiǎn)相對(duì)較低,因?yàn)轱L(fēng)機(jī)是相對(duì)明顯、比較容易躲避的。風(fēng)機(jī)對(duì)鳥(niǎo)類(lèi)飛行的影響甚至沒(méi)有行駛的汽車(chē)那么大。而對(duì)于候鳥(niǎo)而言,首先,因?yàn)榻ㄔ斓刂返目蛇x范圍較大,風(fēng)機(jī)可以盡量避免出現(xiàn)在候鳥(niǎo)遷徙路徑上。其次,根據(jù)鳥(niǎo)類(lèi)的能力,如果第一年受到影響,第二年它們的飛行路線就會(huì)避開(kāi)風(fēng)機(jī),并不會(huì)反復(fù)出現(xiàn)同樣的問(wèn)題。
而當(dāng)今自媒體上有部分言論其實(shí)是故意歪曲的。如內(nèi)蒙古草原上建造了風(fēng)機(jī)之后牛羊不再吃草,這并非事實(shí)。還有一種說(shuō)法是北京之所以會(huì)有霧霾,是因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電擋住了內(nèi)蒙古的風(fēng)。其實(shí)風(fēng)機(jī)只會(huì)讓風(fēng)的速度降低,但不到五六十公里,風(fēng)速就會(huì)恢復(fù)。而且風(fēng)機(jī)的高度有限,對(duì)高空的氣流也不會(huì)造成任何影響。
風(fēng)能設(shè)施的回收問(wèn)題會(huì)造成新的污染嗎?
風(fēng)能設(shè)施的回收是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的問(wèn)題。塔筒是鋼、輪轂是鋼,里面的發(fā)電機(jī)是鋼和銅。金屬回收起來(lái)其實(shí)收益是很大的,就像汽車(chē)的回收一樣,是很常見(jiàn)的事情。稍有難度的是葉片的回收,其中有玻纖和樹(shù)脂,難度在于葉片比較大,運(yùn)輸困難,回收成本高。但現(xiàn)在有了新的技術(shù),可以將葉片現(xiàn)場(chǎng)切碎,用熱解的方法將樹(shù)脂回收成各種有用的油。玻纖可以進(jìn)行降級(jí)的二次使用。而玻璃鋼更是好多行業(yè),尤其是管道建筑行業(yè)都廣泛利用的東西,回收已經(jīng)不是問(wèn)題。目前都已經(jīng)有相應(yīng)的技術(shù)解決,回收的過(guò)程也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。當(dāng)然,會(huì)有人故意違法填埋,但這個(gè)問(wèn)題是需要法律解決的,行業(yè)本身的技術(shù)支持其實(shí)已經(jīng)完全跟上了。而且只要我們將來(lái)技術(shù)普及起來(lái),回收有價(jià)值了之后,人們也肯定會(huì)選擇有收益的回收,而不是掩埋。
沒(méi)有風(fēng),沒(méi)有光,就會(huì)沒(méi)有電嗎?
此外,在風(fēng)電與傳統(tǒng)能源的對(duì)比上,有人認(rèn)為風(fēng)力發(fā)電能提供的電力是波動(dòng)的,即有風(fēng)就有電,沒(méi)有就沒(méi)電。但其實(shí)用電也是波動(dòng)的,而電力無(wú)法儲(chǔ)存,電力的供求系統(tǒng)就是一個(gè)波動(dòng)的系統(tǒng)。傳統(tǒng)能源如火電,也并不穩(wěn)定。例如一個(gè) 100 萬(wàn)千瓦的火電機(jī)組,也并不能保證時(shí)刻不壞。如果出現(xiàn)故障,一時(shí)間也很難找到同樣的機(jī)組替換。電力系統(tǒng)就是要去應(yīng)對(duì)這種波動(dòng)性。但是未來(lái),如果風(fēng)、光的電力占到更大比例之后,可能才需要變革電力系統(tǒng)。目前中國(guó)的風(fēng)電和光電加起來(lái)占全年用電的 10%,德國(guó)達(dá)到 50%,而丹麥光是風(fēng)電就超過(guò) 50%,目前的系統(tǒng)都是足夠支持的。現(xiàn)在進(jìn)行的各項(xiàng)研究,實(shí)際上是為了以后做準(zhǔn)備。當(dāng)風(fēng)電、光電的百分比達(dá)到百分之八十乃至九十的時(shí)候,可能需要儲(chǔ)能,需要提高需求側(cè)的靈活性等等,但這之間還有很大發(fā)展空間。
可再生能源的普及是可實(shí)現(xiàn)的嗎?
任何資源都存在資源稟賦的問(wèn)題。例如石油資源就有很明顯的地域分布區(qū)別。風(fēng)和太陽(yáng)能相對(duì)而言比石油、天然氣等資源的限制小一些,甚至可以稱(chēng)為一種民主化的能源。
就目前中國(guó)風(fēng)資源儲(chǔ)量的問(wèn)題而言,刨去所有城市、環(huán)保區(qū)、難以到達(dá)的高山和沙漠等地區(qū),算上所有風(fēng)能達(dá)到開(kāi)發(fā)要求的地方,中國(guó)陸上風(fēng)電可開(kāi)發(fā)量有將近 90 億。而海上,一百公里以?xún)?nèi),加起來(lái)還有 20 多億的可裝機(jī)容量。海陸加起來(lái)有上百億。但是現(xiàn)在中國(guó)電力裝機(jī)不到 20 億。按計(jì)算結(jié)果,我們要實(shí)現(xiàn)碳中和,到 2050 年基本要發(fā)展 30 億的風(fēng)和 30 億的光。因此我們的儲(chǔ)能是富余的。
此外,中國(guó)的風(fēng)電、光電技術(shù)在世界上是處于領(lǐng)先地位的。全球 60% 以上的風(fēng)電設(shè)備在中國(guó)生產(chǎn)制造,80% 以上的光伏組件的中國(guó)生產(chǎn)制造。我們依靠技術(shù)進(jìn)步,讓風(fēng)電、光電的價(jià)格比煤電還便宜,將資源稟賦的問(wèn)題轉(zhuǎn)變成了技術(shù)和生產(chǎn)能力的問(wèn)題,將劣勢(shì)轉(zhuǎn)變成了優(yōu)勢(shì)。
當(dāng)然,即便是風(fēng)和太陽(yáng)能,也仍然存在國(guó)家和地區(qū)間資源儲(chǔ)能不平衡的問(wèn)題。例如國(guó)土面積較小的國(guó)家風(fēng)力資源相對(duì)少一些,而河南的風(fēng)力資源肯定不如內(nèi)蒙古的風(fēng)力資源好,必然存在一個(gè)經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。
將來(lái)的風(fēng)電和光電肯定是富余的。目前國(guó)際上的解決方案是“Power-to-X (P2X)”,將電力轉(zhuǎn)化為其他的能量形式。例如通過(guò)水電解反應(yīng),將水分解成氫氣和氧氣,再將氫氣儲(chǔ)存或直接用于供能,或是再制成氨、甲醇等。最近新西蘭和澳大利亞也在進(jìn)行這方面的規(guī)劃,計(jì)劃利用海上的風(fēng)電直接電解水。因此將來(lái)國(guó)際能源貿(mào)易雖然不能直接運(yùn)送電,卻會(huì)運(yùn)送甲醇、氨等。進(jìn)行航運(yùn)業(yè)務(wù)的馬士基集團(tuán)也表示,會(huì)盡量在 2030 或 2035 年前,用燒綠色甲醇、綠色氨的船替代所有燒柴油的、燒化石能源的船。這都是由風(fēng)能和光能轉(zhuǎn)化來(lái)的燃料。

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