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警示:太阳能会在2030年前“摧毁”化石燃料?

时间:2021-04-09 02:41:30 作者:本站整理 来源:网络

纳非兹·艾哈迈德(Nafeez Ahmed)曾在2014年12月在《VICE》杂志网上发表他对未来学家托尼·塞巴(Tony Seba)采访的文章。他说,斯坦福大学商学教授预测,现今的能源和汽车工业将在十年内被太阳能风能和电动汽车所取代。10年后核查,预测正在逐渐成为现实......[1]

纳非兹·艾哈迈德发表于2014年12月文章的首页(截图)

再过15年,我们所熟知的世界将永远改变。石油、天然气、煤炭和核能的时代将结束。清洁能源和智能汽车的新时代将从根本上、完全、永久地摧毁现有的、依赖化石燃料的工业基础设施,即使最乐观的“绿色能源”支持者,也无法想象。

这些都不是那些住在生态公社里、抱着树的嬉皮士的空想。这是托尼·塞巴(Tony Seba)的惊人结论。他是斯坦福大学(Stanford University)企业创业、颠覆和清洁能源专业的讲师,而且一直是硅谷的创业者。

1993年,Seba在思科系统(Cisco Systems)开始了他的职业生涯。当时,他预测互联网推动的“移动革命”将会到来,而当时大多数电信专家都警告称,构建一个美国规模的互联网是不可能的,更不用说整个世界规模了。现在,他预测化石燃料基础设施将“不可避免地”被“摧毁”。

Seba的论文在他的新书《能源和交通的清洁颠覆》中有更详细的阐述,他认为到2030年,“能源和交通的工业时代将会结束”,被“太阳能、电动汽车和自动驾驶汽车等指数级增长的技术”席卷而去。[2]

谷歌的自动汽车

变化的震颤

世界上一些最强大的金融、能源和技术机构正在认真对待Seba的预测。

2013年11月,Seba在香港摩根大通公司《全球技术、媒体和电信亚洲年会》上做了主题演讲,他的令人惊叹的演讲,称之为“清洁颠覆”。

Seba的摩根大通讲演,集中在内燃机不可避免被“摧毁”上。据他预测,2017-2018年间,将从汽油或柴油车开始大规模转移,迅速上升并达到顶峰,到2030年,市场将完全由电动车(EV)主导。

Seba预测,不仅我们的汽车将是电动的,而且自动驾驶技术的快速发展,意味着未来的电动汽车也将是自动驾驶的。由于信息技术革命性地降低成本,而且电动车的燃料和维护费用比汽油车便宜90%,所以“游戏规则”正在改变。

电动汽车进入大众市场的主要障碍是电池成本,约为$500/kWh。但在未来10年,这一数字势必会大幅度下降。到2017年,可能降到$350/kWh,这是电池的价位,此时,电动汽车变得与汽油车有成本竞争力。

Seba预计,到2020年,电池成本将降至 $200/ kWh,到2024-25年将降至 $100/ kWh。[3,4]至此以后,汽油车的效率就无关紧要了,因为电动车会便宜得多。他预测,到2030年,“汽油车将相当于21世纪的马车。”

Seba告诉他的听众,社会从完全依赖马车到原始汽车充满道路,只用了13年。

唯恐有人认为Seba是在做梦,全球领先的投资公司巴伦基金(Baron Funds)在其最新的季度报告中说,“我们认为,宝马(BMW)可能会在10年内逐步淘汰内燃机。” (竞争对手摩根士丹利[Morgan Stanley]的投资者也在做类似的押注,给特斯拉提供资金。)

在摩根大通演讲后两天,Seba在韩国政府科技部主办的《南韩2014年全球领导人论坛》上发表演讲,详细阐述了能源革命的前景。他说,在短短15年内,太阳能和风能将在竞争市场上提供100%的能源,不需要政府补贴。

在2013的一年里,Seba甚至应邀与美国和欧洲的油气高管分享他的愿景。他说,“从实质上讲,我是在告诉他们,不到15年,你们就要破产了。”

现在的太阳能电池板的成本,便宜到只有1970年的1/154

革命性的可再生能源经济

Seba这样认为,有个简单的原因,即太阳能和风能的经济效益优于采掘业。而开采经济学是研究收益递减规律的。随着储量枯竭,生产转向更昂贵的非常规资源,开采成本上升。由于石油输出国组织(OPEC)供过于求,石油价格可能大幅下跌,但生产成本仍然很高。自2000年以来,石油行业的投资增长了3倍,达到180%,转化为全球石油供应量,仅增长14%。

相比之下,“清洁颠覆”研究的是回报增加和成本降低。Seba认为,生物质、生物燃料和水力发电并不经济。他指出,太阳能基础设施每增加一倍,太阳能光伏板的生产成本下降22%。Seba说,“对太阳能光伏的需求越高,太阳能的成本越低”。“所有这些都使太阳能市场有更大的增长,而由于太阳能的学习曲线,将进一步压低成本。”

全球太阳能光伏装机容量从2000年的1.4GW增长到2013年底的141GW,复合年增长率为43%。在美国,新的太阳能发电容量已经从2009年的435 MW,仅仅4年,增长到4751 MW:增长率甚至高达82%以上。

与此同时,现在太阳能电池板的成本便宜到只有1970年的1/154,从每瓦100美元降到了65美分。

我们看到的是太阳能的效率、成本和安装量呈指数增高。Seba说,“把这些数字放在一起,会发现,自1970年以来,太阳能的成本基准(cost basis)比石油提高了5355倍”。“传统能源无法与之竞争。”

太阳热发电装置

重大错觉?

其他专家不同意。加拿大曼尼托巴大学著名科学家瓦茨拉夫•斯米尔(Vaclav Smil)研究了能源转型的历史,他认为,对即将到来可再生能源革命的预测是错误的。在技术廉价、提供基本负荷电力(连续24小时运行)不成问题的情况下,化石燃料用了50-75年,才能对国家能源需求作出重大贡献。因此他认为,可再生能源在几十年内扩大规模的想法只是幻想。

同样,澳大利亚新南威尔士大学和简单研究所(Simplicity Institute)可持续发展专家Ted Trainer教授认为,可再生能源无法满足工业消费社会的需求。Trainer教授告诉我们,“PV的原始成本并不重要” 。“即使是免费的,平均每天也有17个小时无法提供任何能源,而在欧洲,可能连续三周PV几乎没有投入。”

Trainer教授还提高了“能源投资回报”(EROI),即相对于投入,可获得能源的数量,“PV的EROI约为3:1。如果低于这个数,成本多少都难成交。”

现在美国有30万套太阳能装置。到2022年,这个数字将达到2000万

规避现实的化石燃料

Seba告诉我,“怀疑者不明白的是,发生颠覆,偏偏很快,会在20年、甚至两年内发生”。“问问你最喜欢的相机胶卷、电报或打字机公司的人就知道了” 。2003年的摄影巨头柯达公司,2012年申请破产,因为数码摄影革命“扫除”了人们对胶片的依赖。我们已经看到,智能手机和平板电脑带来了类似的“颠覆”。

Seba对Smil教授的重要回答强调,从过去推断未来能源转型的潜质是愚蠢的。新型清洁能源工业完全不同于旧的化石燃料工业。就好像是说,根据对工业化以前社会封建制度的动态研究,“断言”工业革命永远不可能发生。

太阳能的成本不仅呈指数下降,而且由于继续不断的创新、规模化和竞争,成本还会继续下降。Seba断言,“目前美国有30万个太阳能装置。到2022年,美国将有2千万个太阳能装置。”[5]

Seba说,通常情况下,一项技术产品达到“临界质量” (历史上定义约占市场的15-20%),其市场增长会进一步加速,由于正反馈效应,有时还会呈指数增长。在世界各地几百个市场上,没有补贴的太阳能已经比有补贴的化石燃料和核能更便宜。10月底,德意志银行(Deutsche Bank)的一份新报告预测,美国的太阳能电力最早将在2016年与化石燃料一样便宜,甚至更便宜,因而成为“新闻头条”。

Seba对基荷的担忧也“不屑一顾”,他向我介绍了内华达州沙漠中新建的110 MW基荷太阳热电厂,靠熔盐储能运转,晚上给拉斯维加斯提供电力。

与此同时,锂离子(lion)电池效率渐增、成本暴跌,已经使夜间住宅的光伏储能和风能变得划算了。锂离子电池成本每年会下降14%-16%。专家们认为,到2020年,锂电池的成本约为 $200-250 /kWh。[3] 据此, Seba说,“用户每月支出15.30美元,就有八个小时的储能空间,把白天太阳能发的电转移到晚上,无需支付峰值电价,还能参与需求响应规划。”

火电厂

审判日

Seba的预测说明,按照目前的增速,未来15年全球太阳能装机容量将达到56.7 TW(56700 GW),相当于传统基荷18.9 TW,足够给全世界提供能源。据预测,那时世界能源需求量是16.9 TW 。

保罗•戈尔丁(Paul Gilding)过去20年来一直为跨国公司像福特、杜邦、必和必拓(BHP Billiton)以及其他许多公司就可持续商业策略提供咨询服务。他认为Seba强调的趋势,意味着“颠覆性的、转型的系统变革”,超越了“建立在旧的集中发电时代观念上的各种假设”。《大颠覆》的作者Gilding说,“是软件、新投资者、颠覆性商业模式和技术的系统互动加速了转移”,而且它“会自我强化”,并不仅仅是价格便宜。

因此,对能源投资回报(EROI)的忧虑,是个转移注意力的话题。Seba认为,保持太阳能电池板最低成本持续几十年,再加上初始成本一旦收回后的免费能源生产,意味着从长远看,太阳能的真实EROI远远高于化石燃料。

Seba说,“如果太阳能继续呈指数增长,到2030年,能源基础设施将是100%的太阳能”。“这种情况不会发生的唯一原因是,政府要保护或补贴传统的煤炭、核能、石油和天然气发电厂,即使对消费者意味着价格更高,也在所不惜。”

虽然太阳能已经达到“电网平价”,在许多市场上变得比公用事业公司的费率便宜或更便宜,但Seba预计,在五年内,他所谓的“上帝平价”即就地屋顶太阳能发电的成本低于传输成本,就会到来。然后,即使化石燃料发电机组以零成本发电(这是不可能的),也永远无法与就地太阳能竞争。所以2020年后,传统能源行业将开始走向破产。

根据他的分析,作为太阳能夜间和冬季的补充,风能的成本也在急剧下降,并将在同一时间框架内击败除太阳能之外的所有其他能源。

Seba说,“我们正处在自第一次工业革命以来最大的、工业和社会瓦解的风口浪尖上。大型、集中、自上而下、以供应商为中心的能源,正在走向没落。它正被模块化、分布式、自下而上、开放、基于知识、以消费者为中心的能源所取代” 。“转型已经开始,颠覆将是快速的。传统能源已经或即将被淘汰。”

但对与Trainer教授一样的Gilding,我们知道,清洁颠覆也会中断经济增长,“最终,必须清醒地认识到,无休止的经济增长是不可能的。即使用非常便宜、零碳的能源,既不能有无止境的增长,也不能通过购物定义人类的进步。”

有一件事是肯定的:随着旧的能源模式在其废墟上消亡,一个新的“后工业时代”模式的机会正在出现,而且比任何人的预期更快。

最后,说这是个警示有点“延误”,可能要从Seba教授最早公开宣示他的《清洁颠覆》理念算起。因为编辑成书、再翻译成中文出版,并为某些国人(包括国家公务人员)欣赏,也就3-5年。而纳非兹·艾哈迈德的文章发表于2014年12月,讲5年前的“老故事”,真十年多了。10年能做许多事,也可不做任何事,取决于认识和态度,政府的政策、引导是关键。一定有某些国家的“政府府要保护或补贴传统的煤炭、核能、石油和天然气发电厂,即使对消费者意味着价格更高,也在所不惜”,也一定有人认为这纯粹是乌托邦式的梦呓。但“深度”依赖能源进口的发展国家,应做全面、长远的思考,谨慎决策。

编译者学识有限,任何疑虑请查看参考资料与注释,欢迎批评指正([email protected])。

资料与注释:

1. Nafeez Ahmed,How Solar Power Could Slay the Fossil Fuel Empire by 2030,VICE,December 11, 2014

2. Clean disruption of energy and transportation,第 Beta 版 2014年5月20日出版;中文译名《能源和交通的清洁革命》,湖南科学技术出版社,出版时间2017-07-01。美国能源类书籍,2017年韩国能源产业领域畅销书第三名,简称《清洁革命》。

3. 北极星储能网,2021年储能系统成本降至1.5元/Wh 风光储平价时代即将到来,2020-11-09

4. 中国能源网,马斯克:特斯拉的长期目标是降低电池组成本至50-55美元/kWh,2020-11-27

5. 到2019 年5月,美国光伏的安装量超过200万套,低于Seba的预计值。详见CNBC,Solar installations in US now exceed 2 million and could double by 2023, new figures show,MAY 9 2019。

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