人类需要一场能效革命

读者文摘 日期:2021-6-17

无论如何,改变人类现有的“一切照旧”的生活、生产方式即A模式,走相对低碳、清洁的生活、生产之路,即以可再生能源和物质再生性为特征的可持续发展的B模式,是人们的不二选择。

升温及其影响

我们正步入一个前所未有的时代,气候变幻莫测。历史上最热的25个年份都出现在1980年后,而从1880年有气温记载以来,最热的10年又都出现在1996年后。

气候变暖是由于大气中被称作“温室气体”的成分和其他污染物的吸热作用累积造成的。在温室气体中,二氧化碳对气温升高的贡献占63%,甲烷占18%,氧化亚氮占6%。二氧化碳主要来自发电、供暖、交通以及工业生产,而人类活动排放的甲烷和氧化亚氮主要来自农业稻田和牲畜会排放甲烷,使用氮肥会形成氧化亚氮。有机物在缺氧条件下的分解包括泥沼中植物、垃圾填埋场中有机物以及反刍动物胃中草料的分解,会产生温室效果很强的气体甲烷。

在高纬度地区,苔原下覆盖着面积极为广阔的冻土层,永久冻土的消融也会释放甲烷。极地土壤中碳的总含量比现在驻留在大气中的碳含量还要多。阿拉斯加、加拿大北部和西伯利亚冻土目前正在融化,形成了多处湖泊并释放甲烷冻土中甲烷和二氧化碳的释放与气温升高相互促进,是科学家们称之为“正反馈循环”的现象。我们面临的风险是,大量的甲烷被释放到大气中,会完全抵消人们为稳定气候所做的各种努力。

气温升高带来的影响随处可见。高温使农作物减产,使山区给河流供水的山地冰川融化,造成破坏力更猛烈的暴风雨,令洪水泛滥愈加凶猛,加剧干旱灾情,还会引发更加频繁的森林大火,并改变各地的生态系统。

两个能源革命

世界正处于两个能源革命的初期。第一场能源革命,是全面地向新的能效技术转移。具有较大能源节约潜力的技术,包括从白炽灯和内燃机那样的百年老技术,转向效率高得多的技术。

第二场能源革命,是从以石油、煤炭和天然气为动力的经济转向以风能、太阳能和地热能为动力的经济,这项革命已经开始并且进展迅速。

能源是B模式的重要组成部分。我们充分提高世界的能源效率,至少足以抵消从现在到2020年原定计划中的能源使用的增长。我们还要转向风能、太阳能、地热能和其他可再生能源,以大量取代石油、煤炭和天然气。实际上,B模式已经勾画出从现在到2020年由化石燃料转向可再生能源的轮廓。

照明技术的革命

由于照明领域正处在以新技术为基础的引人入胜的革命的边缘,也许最快最有效的途径,是简单地更换灯泡以全面减少照明的用电量。在这个领域,头一个突破是紧凑型荧光灯的出现。用新型的紧凑型荧光灯替换仍在广泛使用的低效白炽灯,可以减少3/4的照明用电。

世界将很快面临要不要全面禁用低效能灯泡的转折点。2007年,澳大利亚宣布到2010年籽全部禁止出售白炽灯,代之以紧凑型荧光灯。加拿大很快效仿,宣布将在2012年不再销售白炽灯。

在办公室、起居室、洗手间、过道和楼梯井安装移动传感器,可在无人时自动关灯,用光敏感应器和调光器在阳光明亮时起到降低屋内照明亮度的作用,在城市中用调光器降低路灯的亮度等。事实上,这些巧妙的照明技术,能够让发光二极管所用的电力不到使用白炽灯的10%。

零碳建筑

建筑部门消耗了世界上很大一部分电力和原材料。建筑寿命一般为50到100年或者更长,致使人们认为在建筑部门减少二氧化碳排放量是一个长期的过程。但情况并非如此。

一些国家已采取了大胆的步骤。其中引人注目的是德国。该国政府在2009年1月要求所有新建筑物的采暖和热水供应,要么至少使用15%的可再生能源,要么大大提高能效。在新老建筑里安装可再生能源系统或者提高能效,业主都可以得到政府的财政资助。

美国绿色建筑委员会也是该领域的带头者,它以其在建筑业推行绿色能源与环保的认证和评级的“绿德”(LEED)标准而闻名,所认可的建筑必须满足环境,质量、材料使用、节能和节水的最低标准。通过“绿德”认可的建筑对购买者很有吸引力,因为它们运营成本低而租出率高。

转向风能

风能是B模式的核心,它极为丰富,成本低廉,分布广泛,而且开发起来既快速又简便。油井会枯蝎,煤炭会采完,而地球的风能资源却永远不会枯竭。

目前大约有70个国家在利用风力资源。世界的风力发电在飞速增长。从2000年到2008年,发电能力从1。7万兆瓦增加到12。1万兆瓦。按照风能发电占国家总发电能力的比例,丹麦排在第一位,占总量的21%。德国北部的四个州目前1/3以上的电力来自风能。德国全国风能发电量占总发电量的8%,而且还在增长。

太阳能电池和集热器

太阳能的利用可以通过太阳能电池或太阳能集热器实现。太阳能电池通常为硅基半导体或非晶硅薄膜是将阳光直接转变为电力,太阳能集热器则是将太阳光转变为热,然后用来热水,如屋顶太阳能热水器。太阳能集热器还能用来产生蒸汽以供发电之用。

2008年,全世界光伏发电装置的总发电能力接近1。5万兆瓦。2006年,德国安装了1100兆瓦的太阳能光伏发电装置,是世界上第一个在一年之中安装太阳能发电装置超过1吉瓦的国家。

购买一个太阳能电池系统,实际上相当于买了25年的电能供应。世界银行和联合国环境规划署因此启动了一个援助项目,使孟加拉国5万户居民用上了太阳能电池系统。

在中国,太阳能热水器这种相对成本低廉的技术不仅遍布城市的各个角落,也惠及未通电的乡村。中国现有太阳能热水器收集的太阳能相当于49个燃煤发电厂的发电量。其他发展中国家,如印度、巴西等,也可能在不久的将来把这种廉价的水加热技术推广至千家万户。

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