原始能源谬误:我们要替代的,从来不是那么多

每隔一段时间,总有人翻出一张全球能源结构图,指着化石燃料那一大片说,石油、煤炭、天然气到今天仍占全球能源 80%,要靠风电太阳能补上这个缺口,根本是空想。说这话的不只是门外汉。牛津经济学家赫尔姆(Dieter Helm)并不否定气候变化,自称「气候现实主义者」,他也认为,以为风电和太阳能加起来就能替代那 80% 的化石燃料,是一种「天真」,它们是必要的,却远远不足。

这个 80% 听起来很吓人,但它藏着一个陷阱。它算的是原始能源(primary energy),也就是燃料里蕴含的全部能量,而不是我们真正用到的能源。一座燃煤电厂的效率大约只有 35%,一辆汽油车能把油箱里的能量转成驱动车轮的,往往连三成都不到。换句话说,那 80% 里将近三分之二,从来没有变成任何有用的服务,而是在燃烧过程中化为废热,散进空气,顺带排出二氧化碳。把全球能源系统整体来看,原始能源最后真正转化为有用功的,按不同研究估算大约只有三分之一,甚至更低。能源图上那一大片,很大一部分不是我们要的东西,而是浪费本身。

弄清楚这一点,要替代的就不是 80% 的能量,而是这 80% 真正换来的那一小块服务。电气化真正厉害的地方,不在于用等量的电去顶等量的油气,而在于把中间那一大块废热直接拿掉。电动车的能源效率大约是燃油车的三倍,热泵供应同样的热量,耗电只是燃气锅炉的三分之一到五分之一。牛津能源学者艾尔(Nick Eyre)推算过,假如全球把工业、建筑和交通尽可能电气化,光是这一步,最终能源需求就会下降大约 40%。那座看起来高耸的 80% 大山,改用有用能源来量,立刻矮了一大截。

公道地说,赫尔姆还有另一套关于供应端成本的论证,那是另一个题目,这里不展开。但单就那个 80% 而言,问题很清楚,它量的是我们烧掉多少,而不是我们用到多少。把燃烧中白白流走的废热,当成必须照单全收的能源需求,任务自然显得庞大得吓人。叫人对能源转型现实一点,这话没有错,但现实的第一步,是先把东西量对。拿一个被废热灌水的数字去证明转型无望,看似严谨,其实从起点就已经算错了帐。

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