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2022年10月19日

我們可以從過去有關脫碳的經驗中學到什麼?

我已經開發這個網站將近兩年了。它始於我對世界各地脫碳狀況的好奇。我想知道我們的電力中有多少是來自低碳來源、以及低碳來源在不同的國家是怎樣的情況和隨著時間的推移會如何持續發展。除了滿足我自己的好奇心之外,這個網站還旨在讓大眾更容易獲得脫碳與電力的數據。我希望這可以有助於對未來能源政策進行更加理性和謙虛的討論。

在能源政策爭論中有提出了許多主張,但這些主張往往都是把自身立場視為實際情況,以此拒絕傾聽其他不同的看法。當我聽到要在一定的時間跨度內建造一定數量的某種能源,或是在要固定年限內將低碳電力的比例提升到一定程度,又或是一切我們需要達到的某個目標是政治意願時,我的第一個問題是,有哪個地方成功做到了呢?我們的星球有大約 200 個不同的政府運作,它們都有不同的能源政策,這在很多方面都是一個非常有利的情況。這意味著比起將我們的能源和氣候未來都押在某一種的策略上,我們可以嘗試不同的策略並且學習彼此的經驗。

本文試圖通過指出我們過去和現在的成就回答脫碳中的一些最重要問題。我的目的是釐清我們所知道有可能達成的(已經有實際成功案例)和我們還不清楚是否有效的(目前還在執行中)「策略」之間的區別。

當然,有些事情還沒有完成並不意味著它不會成功,僅意味著我們還不確定它可以做到,絕對值得一試。我並不是在提倡一種方法而否定另一種方法,我提倡謙虛。宣傳特定技術或政策肯定有其作用,但我們應該保持懷疑態度,即使我們相信我們最喜歡的方法有90%的成功機會,氣候變遷的風險使得我們也必須考慮10%的失敗機會。

事不宜遲,讓我們進入正題。

電網可以100%使用可再生能源嗎?

可以,有5個國家的電力已經是100%來自可再生能源。

衣索比亞不丹冰島巴拉圭阿爾巴尼亞的電力全都來自可再生能源。他們絕大部分的電力都來自水力

電網可以100%使用風力太陽能嗎?

不清楚,目前最接近的成績是49%。

2020 年,丹麥 45.8% 的電力來自風力,另外 3.3% 來自太陽能。 儘管風力在過去20年中在丹麥快速擴張,但在 2020 年並沒有繼續增長。

風力和太陽能從 0% 到 50% 可能比從 50% 到 100% 更容易。原因是風力和太陽能是間歇性的——當太陽不亮,風不吹時,就需要其他能源作為備用。迄今為止,丹麥依靠化石燃料(18%)和進口電力(19%)解決了這個問題。要完全擺脫化石燃料可以通過增加進口電力的數量來實現,從而有效地使丹麥成為更大電網的一部分,然而該電網本身同樣也面臨著純粹依靠風力和太陽能運行的挑戰。另一種解決方案則是擴展儲能技術。

問題是,丹麥目前幾乎沒有儲能能力。還有另外兩個國家這樣用同樣的方法——考慮到平均電力消耗下葡萄牙的儲能可以持續大約9小時,立陶宛可以持續大約8小時。這可能還不足以支持100%使用風力和太陽能的電網。但這是一個重要的基礎。

在這兩者中,葡萄牙擁有最多的風力和太陽能,總共產生了26%的電力。但葡萄牙的增長率低於丹麥,2020年來自低碳能源的電力份額實際上低於2014年。

電網可以100%使用核能嗎?

有可能,目前最好的成績為87%。

2020年,法國67%的電力來自核能。2006年,它從核能獲得的最高電力份額為 79%。而立陶宛保持著世界紀錄——1993 年,87%的電力來自核能。沒什麼理由我們不能從 79% 或 87% 提高到 100% 或更高(多餘的電力可用於出口,並使經濟進一步電氣化)。

核能與可再生能源當中只能選擇一種嗎?

不一定,有三個國家已經從核能與可再生能源的組合中獲得了90%以上的電力。

瑞士(94.6%的低碳電力)和瑞典(98%)都從核能獲得約三分之一的電力,其餘大部分來自可再生能源。 法國也從這種組合中獲得電力,但核能佔更大的份額(67%)。

主要經濟體能否依賴低碳電力?

能,世界第七大經濟體已經這樣做了。

法國是世界第七大經濟體(按名義GDP排名)。其電力91%來自低碳能源。其他值得一提的重要經濟體為加拿大巴西(均為83%的低碳電力)。

現代經濟能否在沒有化石燃料的情況下運轉?

我們不知道,這部分還沒有成功案例。

電力只占我們總能源消耗的一部分。事實上,我們使用的大部分能源是以化石燃料的形式直接用於工業、農業、運輸、供暖等領域。向低碳經濟邁進不僅要求我們實現100%的低碳電力,還必須使這些領域電氣化(electrify)。

全球範圍內,我們使用的能源中只有17%是以電力的形式出現。但有些國家的電氣化程度高於其他國家。電力能源佔比最高的國家是挪威(49%)、巴拉圭(47%)、塔吉克斯坦(46%)和不丹(43%)。碰巧這四個國家也有93-100%的電力來自低碳能源。總之,他們將近50%的總能源來自低碳資源,相當令人印象深刻,但仍遠未達到在沒有化石燃料的情況下為100%的經濟提供動力的目標。

能通過減少需求來使發電脫碳嗎?

可以,有一個國家已經做到了。

1987 年,北韓 39% 的電力來自低碳能源(全部來自水力發電)。 這非常接近當時的世界平均水平(36%)。2020年,北韓84%的電力來自低碳能源,在脫碳上取得了巨大成功。它是怎麼做到的?在此期間,水力發電量實際上並沒有擴大,反而總發電量還減少了,從1989年的35TWh減少到2020年的14.9 TWh。

在目前80%以上電力來自低碳能源的其他26個國家中,沒有一個國家是通過減少電力需求取得成功。他們都是通過投資低碳發電來實現這一目標的。

需要注意的是,北韓總能源供應中只有16%是電氣化的。雖然北韓確實表明可以通過減少需求使電網脫碳,但這並不代表它可以在不投資低碳能源的情況下使整個能源供應脫碳。為了在不擴大低碳資源的情況下實現100%的低碳能源,北韓必須同時實現一切電氣化,並將整體能源消耗降低約90%。

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