富足的能源---太陽(yáng)能發(fā)電
能源可以說(shuō)是實(shí)現(xiàn)全球富足最重要的基石。
■貧窮的多米諾骨牌
根據(jù)聯(lián)合國(guó)統(tǒng)計(jì),目前全球仍然有15億人過(guò)著沒(méi)有電的生活,有35億人必須依賴(lài)如木材或木炭這樣的原始燃料做飯取暖。在撒哈拉以南的非洲地區(qū),這樣的人所占的比例甚至還要更高。肯尼亞有85%的地區(qū)仍然飽受著能源短缺之苦。
能源短缺給當(dāng)?shù)厣鐣?huì)帶來(lái)一連串的連鎖問(wèn)題:婦女和兒童每天都得花費(fèi)大量的時(shí)間去找尋日益短缺的能源資源。這使他們會(huì)面臨遭受野生動(dòng)物攻擊或者被人強(qiáng)暴的危險(xiǎn),這使治安惡化;當(dāng)他們開(kāi)始燃燒生物燃料的時(shí)候,煙霧會(huì)給他們帶來(lái)嚴(yán)重的肺部疾病。吸入濃煙所造成的死亡要比瘧疾所引起的死亡人數(shù)更多;由于兒童不得不在本來(lái)應(yīng)該上學(xué)的時(shí)間里幫忙搜集燃料,所以他們可以接受教育的時(shí)間受到了嚴(yán)重的影響。教育不足又導(dǎo)致技術(shù)落后,以致開(kāi)始任何一項(xiàng)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的業(yè)務(wù),人們都要付出更加艱辛的努力。這種能源短缺的影響已深入到當(dāng)?shù)厣鐣?huì)的各個(gè)層面,整個(gè)非洲大陸的情況也大致如此。
如果能夠獲得更充足的能源,那么這此問(wèn)題都將可以得到顯著的改善。充足的能源能夠解決水資源短缺的問(wèn)題,同時(shí)也有助于解決目前絕大多數(shù)的健康問(wèn)題。能源還能為我們帶來(lái)光明,因而有利于促進(jìn)教育的發(fā)展,進(jìn)而減少貧困發(fā)生。聯(lián)合國(guó)發(fā)展計(jì)劃曾經(jīng)發(fā)出過(guò)這樣的警告:如果發(fā)展中國(guó)家的能源服務(wù)無(wú)法獲得顯著的改善,那么旨在減少半數(shù)貧困人口的千年發(fā)展目標(biāo)便一項(xiàng)也無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
■用太陽(yáng)能拯救貧窮
這并非是無(wú)法改變的現(xiàn)實(shí)狀況,前提是先解決技術(shù)問(wèn)題。最終而言,能提供最多能源的是太陽(yáng)。因?yàn)橹挥刑?yáng)能才是去中心化的、完全免費(fèi)的,而且是任何人都能取用的能源。非洲擁有大面積的沙漠,這些沙漠目前遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有得到充分利用,而且它們都處于日照量很高的低緯度地區(qū),因此擁有既充足而又完全免費(fèi)的陽(yáng)光。我們所缺乏的只不過(guò)是開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能的技術(shù)而已。
根據(jù)跨地中海可再生能源合作組織的報(bào)告:照射在非洲沙漠上1平方千米的充沛的太陽(yáng)能,足以生產(chǎn)出相當(dāng)于150萬(wàn)桶石油,或30萬(wàn)噸煤炭所能產(chǎn)生的能量。德國(guó)航空航天中心也估計(jì),照射在非洲北部沙漠的太陽(yáng)能如果被充分利用起來(lái),就足夠?yàn)槿祟?lèi)提供相當(dāng)于目前全世界用電需求量40倍的能量。
此外,美國(guó)全球發(fā)展中心(Center for Global Development)研究員大衛(wèi)·惠勒(David Wheeler)發(fā)現(xiàn),非洲的太陽(yáng)能潛力是歐洲的9倍,每年的能源量相當(dāng)于1億噸石油。再加上非洲所擁有的巨大的風(fēng)力、地?zé)帷⑺Φ奶N(yùn)藏量,這個(gè)大陸將不僅能夠滿(mǎn)足自身的能源需求,而且還能把剩余的能源出口給歐洲。非洲要開(kāi)發(fā)這種潛力巨大的可再生能源的最大困境也許在于,它目前幾乎沒(méi)有任何能源基礎(chǔ)設(shè)施,但是,這也恰恰是非洲的優(yōu)勢(shì)所在,這是一個(gè)頗具悖謬性的事實(shí)。
■跨代式發(fā)展,非洲成為熱點(diǎn)
在歷史上,正因?yàn)榉侵奕狈σ糟~線(xiàn)鋪設(shè)的固定電話(huà)網(wǎng)絡(luò),才使得無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)以爆炸性的速度發(fā)展起來(lái)。類(lèi)似地,現(xiàn)在非洲缺乏大規(guī)模的、集中化的煤炭和石油發(fā)電廠(chǎng),也許剛好能為去中心化的、可再生能源發(fā)電廠(chǎng)的建設(shè)鋪平道路。而且,那些早期就采用傳統(tǒng)發(fā)電方式的富裕國(guó)家(多數(shù)為第一世界國(guó)家),很可能會(huì)愿意出資來(lái)發(fā)展這些技術(shù)(最理想的情況是,它們與崛起中的10億人以共同開(kāi)發(fā)的方式來(lái)發(fā)展),一旦他們找到了進(jìn)入非洲的方法,那么這些全新的能源系統(tǒng)將會(huì)帶來(lái)立竿見(jiàn)影的好處。
把燃料和發(fā)電機(jī)運(yùn)送到偏遠(yuǎn)地區(qū),其實(shí)是要付出巨大的代價(jià)的。在大多數(shù)地方,這么做會(huì)讓每千瓦時(shí)的電力成本額外上升35美分。因此,即使在今天,太陽(yáng)能的成本為每千瓦時(shí)20美分(這已經(jīng)包括了所需的電池的成本),它仍然比現(xiàn)行技術(shù)便宜約每千瓦時(shí)25美分,這相當(dāng)于節(jié)省了30%的成本。
■太陽(yáng)能產(chǎn)品急速增長(zhǎng)
過(guò)去的10年里,太陽(yáng)光電產(chǎn)品的生產(chǎn)量和安裝量每年都增長(zhǎng)45%~50%。與全球其他能源產(chǎn)品的年增長(zhǎng)率相比(其他能源的年增長(zhǎng)率只有1%),太陽(yáng)能光電產(chǎn)品的增長(zhǎng)率可以說(shuō)是非常巨大的。2002年,這個(gè)產(chǎn)業(yè)年的銷(xiāo)售總量約為1000萬(wàn)瓦。在之后不到10年的時(shí)間里,增長(zhǎng)了將近2000倍。與此同時(shí),而其成本卻在不到4年的時(shí)間里下降了3倍。而目前依然看不到成本的谷底。
太陽(yáng)能市場(chǎng)的巨大潛力,以及太陽(yáng)能技術(shù)為人類(lèi)帶來(lái)無(wú)窮的好處,使得降低太陽(yáng)光電的成本、提高安裝的簡(jiǎn)便性和進(jìn)行全球化的生產(chǎn)成為了成千上萬(wàn)的企業(yè)家、大公司和大學(xué)實(shí)驗(yàn)室追求的目標(biāo)。在美國(guó)2010年的第一季度,清潔技術(shù)專(zhuān)利的數(shù)量創(chuàng)下了歷史新高,達(dá)到了379項(xiàng),而在2008年中期至2010年初這段時(shí)間里,與太陽(yáng)能有關(guān)的專(zhuān)利數(shù)量幾乎增加了兩倍。
■窗戶(hù)就能收集太陽(yáng)能
IBM的科學(xué)家已經(jīng)找到了一種方法,可以用比較廉價(jià)的銅、錫、鋅、硫和硒等元素來(lái)替代銦、鎵等昂貴的稀土元素。與此同時(shí),麻省理工學(xué)院的工程師們利用碳納米管收集太陽(yáng)能,使得太陽(yáng)能電池板的效率比傳統(tǒng)模式提高了100倍,再也不需要讓整個(gè)屋頂都覆蓋上太陽(yáng)能光電池。
而最新的技術(shù)已經(jīng)能夠把普通的窗戶(hù)轉(zhuǎn)變成太陽(yáng)能電池板。與傳統(tǒng)的太陽(yáng)能系統(tǒng)不一樣,這種技術(shù)采用的是世界上最小的有機(jī)太陽(yáng)能電池,這種電池能夠利用人工光源與自然光源發(fā)電,而且,它的光電轉(zhuǎn)換率是今天商業(yè)性的薄膜太陽(yáng)能電池的10多倍。
更鼓舞人心的是,相關(guān)物理學(xué)家最近發(fā)現(xiàn),在適當(dāng)?shù)臈l件下,光在通過(guò)像玻璃這樣的絕緣材料時(shí),它所產(chǎn)生的磁場(chǎng)要比我們以前所認(rèn)為的強(qiáng)上1億倍。這個(gè)結(jié)果將使得以下的理想變成現(xiàn)實(shí):制造出無(wú)需使用半導(dǎo)體的太陽(yáng)能電池板,從而使得生產(chǎn)成本大幅下降。
■光伏發(fā)電設(shè)備太陽(yáng)能價(jià)格越來(lái)越低
太陽(yáng)能發(fā)電的先行城市意大利和美國(guó)將分別在兩年與5年內(nèi)實(shí)現(xiàn)市電平價(jià)(gridparity,市電平價(jià)是指可再生能源的價(jià)格與傳統(tǒng)能源的價(jià)格一樣)。今天在加利福尼亞州,信用良好的業(yè)主無(wú)需支付訂金就能安裝太陽(yáng)能電池板,而且在使用太陽(yáng)能系統(tǒng)后的第一個(gè)月,他所需支付的安裝太陽(yáng)能系統(tǒng)的費(fèi)用,就會(huì)比上個(gè)月從電網(wǎng)購(gòu)買(mǎi)傳統(tǒng)能源的費(fèi)用更低。如果太陽(yáng)能一旦無(wú)需任何資助就能達(dá)到市電平價(jià),那么,它的發(fā)展將會(huì)一飛沖天,并在全球范圍逐漸普及。
把太陽(yáng)能變得更便宜,便宜到足以覆蓋所有屋頂,而且足以與煤炭競(jìng)爭(zhēng),是美國(guó)前能源部部長(zhǎng)朱棣文公布的“太陽(yáng)計(jì)劃” (SunShot Initiative)的目標(biāo)。太陽(yáng)計(jì)劃的目的是為了促進(jìn)美國(guó)的創(chuàng)新,并且在2020年前讓太陽(yáng)能系統(tǒng)的成本降低75%。這個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后,太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的成本將下降到每瓦特1美元,或每千瓦時(shí)6美分——這個(gè)價(jià)格甚至足以與燃煤發(fā)電抗衡。
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