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时评:对新能源热潮的“冷”思考

2012-12-10 14:24
华静一
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  新能源产业的困境

  成本与规模

  多年以来,种类繁多的补贴和投机取巧的商业运作推动了新能源的发展。也正因为如此,很难判断新能源的价格到底是否已经降至合理范围。欧洲风能协会和美国风能协会都声称,风电的价格已经低于火电;而太阳能的支持者根据光伏电池成本迅速降低的走势预测,未来太阳能电力的价格会非常低廉。

  不过,另外一些分析并不支持廉价风电的说法;同时,一些研究者考虑到,要建造太阳能发电站,不仅需要光伏电池,还需要支架、换流器、电池,以及人力。这些相关物资的费用并没有大幅降低;因此,从2000年至今,美国的太阳能电力价格并未发生显著改变:2000年时,太阳能电力的平均价格为每千瓦时40美分;太阳能研究机构Solarbuzz的数据显示,2012年,太阳能电力均价为:晴朗天气每千瓦时28.91美分,多云天气每千瓦时63.60美分。相比之下,2011年美国化石燃料发电的均价是每千瓦时11到12美分——太阳能发电还是贵得多。大规模、广泛普及的太阳能发电时代,离我们还是有一段距离的。

  再看看发电规模。从商业应用上看,风力发电比太阳能发电更成熟,可是,截至2011年底,美国的风电装机容量为47兆瓦,只占到夏季装机总容量的4%。由于美国风力发电的容量系数很小,2011年美国总发电量中,风电的比例只有3%。

  从上世纪80年代的小型风力发电机至今,风电花了30年时间才取得了如此微小的占有率。与此相比,核电自从1957年投入使用以来,在30年内占据了美国总发电量的20%;燃气发电机出现于上世纪60年代初期,30年后,它也拥有了10%的份额。

  人们对风电的发展速度抱有一种错误的乐观心态——这是因为,现有的增长率是从一个极小的基数算起的。从2001年到2011年,全球风力发电的总装机量翻了6番,可是这说明不了太多问题。这种高增长率是系统早期发展时的典型状态,尤其对于风电这种主要靠补贴来刺激发展的系统来说,情况更是如此。风力和太阳能发电的前景,还面临着另一个变数:利用新的水力压裂法,我们能够从页岩中开采出大量天然气。目前,在美国和加拿大之外,这种采钻技术还尚未被广泛使用。不过,在欧洲、亚洲和拉丁美洲的许多国家,页岩天然气储量都非常丰富,水力压裂法的潜力可观。法、德等国家禁止用这种方式开采天然气,因为它可能会破坏环境。然而,任何新能源都会引发这种担忧,甚至那些标榜着“绿色”的能源也是如此。此外,天然气发电非常的高效。以燃气轮机联合循环发电站为例,它利用燃气机散发的热能来产生蒸汽,并用它来驱动一台蒸汽发电机。而且,60兆瓦容量以内的燃气发电机组,仅用一个月的时间就能完成安装并投入使用;同时,它们选址灵活,可以方便地接入现有的输电网络。

  作为碳排放两大巨头,中国和印度的碳排放量超过了美国。图片:BryanchristieDesign;DataSource:VaclavSmil

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