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可再生能源革命:人类社会可持续发展的选择
时间:2020-06-03   浏览:0
大约170万年前,人类的先祖掌握了使用火的技术。生火作为人类掌握的第一项技术,由此开始了人类利用能源的历史,打开了人类成为地球主宰的大门。

人类先祖掌握使用火的技术
 
170万年间,能源作为推动人类社会发展的重要因素,其自身也在随着人类社会的发展而不停进化。从延续了百万年的薪柴时代,到为第一次革命赋能的煤炭时代,再到全面爆发的石油时代。每一次能源革命都带来了人类社会的巨大进步,也使人类成为了这颗蓝色星球当之无愧的主宰。

但随着人类能源需求量的不断增大,以化石能源为主的能源体系在支持社会发展的同时,也为地球的可持续发展埋下了巨大隐患。当代最伟大的物理学家霍金生前曾发出警告,希望人类在100年内逃离地球,他认为地球将不再适宜人类居住,而化石能源为主导的能源结构下带来的环境问题则是让他绝望的重要原因。

碳排放,地球无法承受之重
 
观察人类的碳排放纪录,我们可以惊讶的发现,在工业革命前,人类用了近6000年时间使二氧化碳排放量从200ppm增长到了280ppm,平均每年增长不到0.013ppm。但工业革命后,地球二氧化碳排放数量以每年2ppm的速度一路飙升,如今已是410ppm;相较于工业革命前,平均年二氧化碳排放增长量飙升了150余倍。

这是一个令人震惊的数据,化石能源过度使用难逃其咎,而随着能源需求的进一步增长,这一数据或许会进一步增长。在这一过程中碳排放对地球造成的巨大伤害,已在社会形成普遍共识。过度碳排放是造成全球气候变暖的主要成因,随之而来的是全球海平面升高、极端气候增加和大量生物灭绝等一系列由我们亲手造成的“天灾”。
 
“或许约50%陆地因为海平面上升被淹没”
“频繁出现的森林火灾、高温、暴雨……”
“热到无法居住的热带地区”
“加快114倍的物种灭绝速度
 
这些只是我们能想象到的惨剧。此外,由于空气污染带来的健康问题每年也在威胁着500万人的生命;而最近的科学研究证明,全球气温上升或许会让人类更加深度的暴露未知病毒和疾病之中。化石能源所带来的过度碳排已经成为了脆弱的地球无法承受之重。
 
能源安全,难以忽视的“X因素”

2020年初,在疫情全球快速扩散的背景之下,由石油问题引发的全球经济震荡,再一次加剧了国际社会的紧张气氛。美股两周之内四次熔断,引发全球经济大幅波动,也为各国再次敲响了能源安全问题的警钟。

而回溯此次全球金融震荡的根本原因则是全球主要产油国对产量产能问题上的分歧,其根本目的则在于联手控制石油价格。这也从本质上揭示了在以化石能源为主的能源结构中,由于资源禀赋分配不均,资源禀赋较差的国家在能源方面几乎没有话语权,更无法保障自身能源安全问题。而从二十世纪60年代石油正式成为人类第一能源以来,全球已经爆发三次大规模的石油危机,其背后的原因同样是化石能源在各国间的分布不均衡。

第一次石油危机期间等待加油的汽车
 
国际可再生能源署IRENA在其2019年发布的《新世界-全球能源转型与地缘政治》报告中对化石能源进口国的能源安全问题提出了担忧:一是,从战略角度看,化石能源进口国容易因出口国的供应中断和价格波动产生能源安全问题,因此能源进口国在制定能源政策时往往束手束脚;二是,从经济角度看,高依赖进口将提高能源使用成本并增加相应的经济风险,进口化石能源也可能对一些进口国的贸易平衡造成巨大负担。近年来,随着全球地缘政治形势日益纷乱复杂,国际上的非传统安全威胁日益凸显,能源安全问题也成为各国政府必须面对“X因素”。
 
易得与可负担,8.4亿人的渴望
 
在以化石能源为主体的能源结构之下,能源价格的可负担性及易得性也成为了不得不面对的问题之一。截止2017年全球仍有多达8.4亿人口生活在完全黑暗的无电环境中,有96个国家未实现100%供电。

全球获得电力供应人口比例变化及预测
 
电力的“可负担性”仍是导致这些地区无法摆脱无电状态主要因素。数据显示,在26个最缺电国家中,占40%的贫穷家庭将其每月家庭支出的5%以上用于30千瓦时的电力消耗。在这些国家中,有2.85亿人能够获得电力,但是却无法持续负担生活中基本的用电量。与之相对应的是,大概三分之一的缺电国家存在电费相对较高的状况,超过每千瓦时0.15美元,相当于每月仅仅30千瓦时的用电量便需要花费超过4.5美元。

各国最穷困的40%家庭电费所占收入比例
 
在“可负担性”之外,稳定性也是制约无电地区电力供应的关键因素之一,在约三分之一的电力不足国家都面着经常性的电力供应中断,落后的电网建设不仅使有限的电力供应无法发挥重要作用,在非洲一些欠发达国家,甚至有超过50%的地区仍无法接入电网。易得、稳定、可负担的电力供应使他们的一致渴望。
 
光伏,可持续发展的希望
 
2015年,联合国正式提出2030可持续发展目标,从十七个方面提出对于地球可持续发展的具体目标和努力方向。当我们审视这些目标时,可以清晰的看到,大力发展可再生能源,推动可再生能源革命已经成为人类实现可持续发展的必然选择。而光伏无疑是最具发展潜力的可再生能源种类,也将成为推动能源革命的中坚力量。

联合国可持续发展目标
 
从环境角度而言,削减碳排无疑是解决当下环境问题的核心所在,而推广可再生能源,减少化石能源使用无疑是最直接的手段之一。

以光伏发电为例,光伏发电运行期间无投入、零排放,是完全低碳绿色的能源,可以大幅减少电力生产过程中的碳排放。而隆基则更进一步提出了“Solar for Solar“的生产制造理念,希望通过拓宽光伏发电应用场景,实现以“光伏电力制造光伏产品”的全流程零碳生产,真正实现光伏发电的无碳化。目前,隆基已经在中国云南和马来西亚古晋开展了“以清洁能源制造清洁能源“的生产实践,隆基在云南保山的生产基地也实现了100%清洁能源供能。

实现100%清洁能源供能的保山隆基
 
在实现生产、发电零碳排的同时,大量的科学实验也表明光伏电站的建设有助于土壤涵养水分和微生物及植被的滋养,对于改善光伏电站局地生态环境起到积极作用,这一观点在隆基参与建设的库布齐沙漠光伏治沙项目等光伏+生态项目中已经得到了实际验证。未来,当光伏发电应用规模进一步扩大时,还可以利用光伏和储能相结合,以光伏开展沙漠灌溉和绿化,据测算,当地球沙漠面积的70%成为绿洲时,就可以吸收固化人类历史上所有碳排放。综合来看,以光伏发电为代表的可再生能源无疑是减少碳排放,对抗全球气候变暖的最有力武器。

隆基股份参与的库布齐沙漠光伏治沙项目
 
就能源安全问题而言,在现有化石能源为主导的能源结构下,资源禀赋不均带来的能源安全问题十分突出。但不同于化石燃料集中在特定的地理位置,可再生能源与之不同之处是其资源分布的广谱性,每一个国家都或多或少拥有某种或某几种可再生能源资源,世界上大多数国家可以凭借可再生能源提升能源自给率,而面临国际能源商品供应安全及价格波动风险的经济体将减少。

全球太阳能资源潜力分布
 
从光伏发电的角度来看,光照资源全球分布平均且资源无限。这使得光伏发电彻底摆脱了对于资源禀赋的依赖,具备了就地取材、因地制宜的特性。以中国为例,截止2017年,全国荒漠与裸露地面积为132.53万平方千米,其中大部分位于西部且拥有良好的光照资源,具备发展光伏发电的有利条件。根据测算,占地面积一亩的太阳能设施一年时间发出电力驱动汽车的行驶里程与75吨汽油驱动汽车的行驶里程相当,一万平方公里土地一年的发电量约相当于10亿吨汽油。以此计算,只需利用全国荒漠与裸露地面积的约5%开展光伏发电,就可以满足我国能源需求。西部太阳能源资源富集的广阔荒漠化土地,无疑将成为中国又一能源宝库,从根本上解决了现有能源结构下资源禀赋不均引发的能源安全问题。

而从易得性和可负担的角度而言,近十年间,光伏发电成本已经下降了90%以上,在全球大部分地区成为了最经济的电力能源,不久前沙特已经出现了低于1.4美分/kWh的电价。同时,光伏因地制宜、简单易得的特性,只需架设设备就可以实现发电,在配合储能设施之后,可以为很多离网、微网等基础设施较差的地区提供稳定的电力供给,有效改善无电人群的生活状况。

综合来看,大力发展以光伏为代表的可再生能源,推动以可再生能源为主导新一轮能源革命,不仅可以有效减少碳排放,从根源解决日益加剧的环境和气候问题。同时,也有助于创造一个更加公平的国际能源格局,保障各国能源安全,提供可负担、可持续的能源供应。这无疑也是帮助全人类赢得这场可持续发展考验的根本方式。