新舊交替的緩慢進(jìn)程
 

　　新能源的最終目標(biāo)在于緩解全球氣候變暖;使用風(fēng)能、太陽(yáng)能和生物能源，可以減少溫室氣體的排放量。不過(guò)，由于溫室氣體具有全球效應(yīng)，新能源的實(shí)際效果也要從全球角度來(lái)考察。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，西方國(guó)家利用風(fēng)能和太陽(yáng)能減少的二氧化碳排放量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上中國(guó)和印度與日俱增的煤炭燃燒量。
 

圖片：Bryan christie Design;Data Source:Vaclav Smil

    風(fēng)電在美國(guó)發(fā)展迅猛。但從歷史上科技的發(fā)展規(guī)律看，真正的挑戰(zhàn)還未到來(lái)。　

    看看這些令人震驚的數(shù)據(jù)吧：從2004到2009年，美國(guó)一共增加了28兆瓦的風(fēng)電裝機(jī)量，由于容量系數(shù)不同，這相當(dāng)于不到10兆瓦的火電裝機(jī)量。與此同時(shí)，中國(guó)新增的大型火電站裝機(jī)容量，是這個(gè)數(shù)字的30倍。這些新火電站的預(yù)期壽命至少為30年之久。僅在2010年一年里，中國(guó)的二氧化碳排放量就增加了8億噸，這幾乎是美國(guó)總排放量的15%;而在這一年里，美國(guó)的風(fēng)電總發(fā)電量為950億千瓦時(shí)，按照理論推算，這只減少了6500萬(wàn)噸的二氧化碳排放。另外，到2015年時(shí)，中國(guó)火電裝機(jī)容量還將增加200兆瓦，而美國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)量將增加30兆瓦，換算為火電裝機(jī)容量則僅有15兆瓦。當(dāng)然，亞洲的煤炭消耗速度終將減緩，但即便如此，大氣中的二氧化碳濃度也不太可能控制在450ppm以下。
 

　　對(duì)于新舊能源的更迭，最被人誤解的也許就是它的速度。新能源取代舊能源是一個(gè)非常緩慢的過(guò)程----在美國(guó)，核電用了23年的時(shí)間取得了總發(fā)電量中10%的比例，而在1995年，也就是它誕生38年后，才達(dá)到了20%的份額。燃?xì)獍l(fā)電更是花了45年時(shí)間，才取得了20%的份額。
 

　　到2025年，風(fēng)力發(fā)電機(jī)將迎來(lái)30歲生日。到那時(shí)，假如它在美國(guó)的發(fā)電份額能達(dá)到15%，就已經(jīng)算是了不起的成功了。而對(duì)于太陽(yáng)能的市場(chǎng)份額，即使是最樂(lè)觀的預(yù)測(cè)，也達(dá)不到這個(gè)比例的一半。尋找無(wú)碳能源是一項(xiàng)值得努力的目標(biāo);有朝一日，某些新能源終將占領(lǐng)市場(chǎng)。但是，想要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，決策者不能頭腦發(fā)熱，好高騖遠(yuǎn)。舉個(gè)不太恰當(dāng)，卻非常形象的例子：讓一輛巨大的油罐車掉頭，可不是那么容易的事。
 

　　改變當(dāng)今世界基于化石燃料的能源系統(tǒng)，是一項(xiàng)極其艱巨的任務(wù)。這個(gè)能源系統(tǒng)每年生產(chǎn)70億噸的硬煤和褐煤、40億噸的原油，以及3萬(wàn)億立方米的天然氣，然后將它們轉(zhuǎn)化為1.4萬(wàn)億瓦的電能。無(wú)數(shù)煤礦、油田和氣田、煉油廠、輸油管、各種運(yùn)油車、加油站、發(fā)電廠、變壓器、輸電線，還有幾億部消耗著汽油、煤油、柴油，或是其他燃料油的引擎——共同組成了世界上最龐大、最昂貴的系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的建設(shè)，花費(fèi)了幾代人的時(shí)間，也消耗了數(shù)十萬(wàn)億美元的金錢(qián)。
 

　　因此，無(wú)論是在10年、20年還是50年的時(shí)間里，這個(gè)系統(tǒng)都不可能被徹底取代。要想建設(shè)一個(gè)具有同樣規(guī)模和可靠性的新能源系統(tǒng)，不僅需耗時(shí)數(shù)十年，還要付出巨額的開(kāi)支。這將需要未來(lái)幾代工程師的共同努力。