能源转型的浪潮正席卷全球,这场关乎人类未来的辩论究竟谁对谁错?从美国到冰岛,不同国家正用实践回答着替代能源能否真正取代化石燃料的难题。
能源是人类生存与发展的基石,主要分为可再生与不可再生两大类。化石燃料如煤炭、石油和天然气,是数百万年前植物和微生物在地下高温高压下形成的有限资源。相比之下,替代能源包括太阳能、风能、水能、地热能、生物质能等可再生能源,以及核能。虽然核能被视为替代能源,但因依赖铀矿这一不可再生资源,并不属于可再生能源。这些替代能源常被称为清洁能源,因其污染远低于化石燃料,但能否有效满足全球能源需求并逐步淘汰化石燃料,仍是激烈争论的焦点。
人类使用化石燃料的历史悠久。早在公元前2000年,中国就开始使用煤炭,公元前200年使用天然气,公元1世纪开始使用石油。欧洲在公元前200年开发水力,波斯在公元10世纪发明风车,而**的荷兰风车直到16世纪90年代才出现。其他能源形式,无论是化石还是替代能源,大多在19至20世纪才开始用于能源生产。
根据美国能源信息署2024年初的数据,美国能源消费仍以化石燃料为主,占比78%,其中煤炭占10%,天然气44%,石油46%。核能占8%,可再生能源占9%。在可再生能源中,地热能占1%,太阳能13%,水能9%,风能18%,生物质能59%。生物质能包括燃烧木材、人畜粪便和农作物,以及将玉米、大豆等转化为乙醇和生物柴油等液体生物燃料。
支持替代能源的一方认为,若不转向替代能源,地球将变得不再适宜居住。全球变暖若不加控制,将导致灾难性后果。气候科学家弗里德里克·奥托指出,我们已具备所需知识和工具,只需实施即可。联合国强调,能源是气候挑战的核心,必须结束对化石燃料的依赖,投资清洁、可及、负担得起、可持续且可靠的替代能源。
许多国家已显著使用可再生能源。冰岛1998年提出****可再生能源目标,目前其能源85%来自地热和水力,化石燃料仅占15%。其他国家如巴拉圭99.9%、哥斯达黎加99.78%、挪威98%、乌拉圭98%、刚果民主共和国96%以上、阿尔巴尼亚96%、尼加拉瓜81%、肯尼亚80%、新西兰80%、丹麦67%、德国46%、英国40%、摩洛哥37%的能源均来自可再生能源。瑞典还利用“人体热量”,通过被动式建筑供暖,斯德哥尔摩中央车站的通勤者热量被用于附近建筑供暖。
核能作为低碳替代能源,被视为结束化石燃料依赖的最快途径。先进反应堆可稳定产生零排放电力和有用热量,且占地小、产量大。德国2021年碳排放约6.75亿吨,而法国因70%能源来自核能,碳排放仅3.05亿吨。尽管两国碳排放均低于美国的50亿吨,但法国人口仅为德国的88%,碳排放却减半,凸显核能降低碳排放的必要性。核电厂所需土地远少于可再生能源,在阳光充足的加州,太阳能农场需450倍土地才能产生与核电厂相同的能量。
反对替代能源的一方则认为,天然气作为化石燃料,是达到净零排放目标的必要过渡燃料。国际能源署指出,从煤炭转向天然气可利用现有基础设施降低排放,美国2022年因煤炭转天然气,碳排放下降1%。此外,认为可再生能源能很快满足大型国家能源需求的想法被批为不切实际,可能阻碍现实进步。美国可再生能源使用率自1949年以来仅在5.37%至11.44%之间波动,替代能源总使用率从未超过20%。自2015年签署《巴黎协定》以来,美国化石燃料使用率仅在73.08%至81.22%之间小幅波动。
核能也被批评为危险且无效。尽管仅发生过两次重大核事故——日本福岛和苏联切尔诺贝利,但核反应堆自诞生以来一直在熔