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关于能源问题
理性看待能源
满足世界的能源需求需要诚实的评估。
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今年,我已经读了瓦尼拉夫·斯米尔(Vaclav Smil)的许多著作,他是曼尼托巴大学(University of Manitoba)的一位多产作家和教授,他对能源,环境,人口,粮食生产和其他重要主题进行了跨学科研究。 能源神话与现实:将科学带入能源政策辩论,考察了过去做出的各种预测以及仍在进行的能源使用预测。这些预测中的大多数都对事物能以多快的速度变化以及特定方法的有效性过于乐观。尽管Smil从长远来看仍然充满希望,但他显然认为,如果我们对所面临的挑战持现实态度,我们会做得更好。

我最喜欢的Smil书, 创造二十世纪 (and its companion, 改造二十世纪)记录了过去150年的发明。这是非常积极的,因为它专注于创新以及创新如何使社会进步。

能源神话与现实 语调较为沉重,因为它记述了许多ïve的预测。 (这说明了这一点,这本书的前部引述了古罗马共和国的剧权《 Publius Terentius Afer》,他说: “男人相信他们想要相信的。”)有些读者可能会发现Smil’对这些误导思想的不懈批评有点难,但对我们而言,研究这些错误很重要。如果我们认为解决能源问题很容易,我们将不会进行足够的投资来为穷人带来低成本的电力,并且我们将不会采取必要的行动来避免气候灾难。

我向所有花时间在能源问题上的人们推荐这本书,这不是为了鼓舞他们,而是帮助他们有一个更强大的框架来评估能源承诺。 Smil能够证明,即使我们尽力而为,创新是惊人的,真正的改变仍将至少需要20年。对我而言,将新能源投入在线所涉及的漫长交货时间和不确定性凸显了寻求许多不同途径的重要性。

斯米尔(Smil)在他的书中带来了深刻的历史视角。令人着迷的是,在1900年代初,许多观察家认为内燃机会输给蒸汽动力汽车或电动汽车。然而,高能量密度的汽油经济学和制造廉价电池的困难帮助它赢得了胜利。鲁道夫·迪塞尔(Rudolf Diesel)于1890年代发明了柴油发动机,但实际上他于1913年自杀’认为他的发明会成功。实际上,在他去世后的四十年内,它继续统治着大型船舶和卡车市场,并在更晚的时期(到1990年代)占领了欧洲汽车市场的重要份额。

我同意Smil的观点,即核电在未来可能会发挥重要作用。 (一世’m参与公司—TerraPower—(我们正在研究一种快速反应堆),但我们希望它具有良好的经济性。)但是在成本,安全性,材料安全性和废物处置方面,核能必须解决许多挑战。虽然我相信那里’创新有可能解决这些问题,我们不应该’不能单独使用此选项。

Smil对乙醇人群颇为强硬。由于基本问题,这是一种不可能产生重大影响的能源方法。美国每年为这项活动提供的补贴为50亿至70亿美元—即使增加了食物成本—太不可思议了美国赢了’允许外国乙醇获得相同的税收抵免,这表明该政策并未真正侧重于乙醇的能源收益。一个大的大厅,现在已经延伸到了玉米种植者以外的地方,设法使政策保持完整。有一些生物燃料方法可能会更好,但是即使有了这些方法,仍有许多问题需要解决。

在他的其他著作中,Smil通过展示有限的能量密度使我对许多新能源技术的挑战敞开了眼界。如果将可再生能源技术与当前以化石燃料为燃料的发电厂进行比较,它们的电力密度将降低10至100倍。这不’并不意味着获得了可再生能源’不能成功,但是要考虑很多变量,例如天气条件会影响能量生成的可预测性和设备的使用寿命。

Smil做得很好,解释了为什么封存大量CO2排放的原因’在接下来的几十年中,这将永远变得不那么容易,而且肯定是无法实现的。在2010年至2025年之间,将产生超过5,000亿吨的二氧化碳。这是目前的实验性碳汇封存项目的可用量的10,000倍以上。

长期的存储挑战可能会要求政府承担监控和责任的责任。在政府表示愿意这样做之前,我不’认为私营企业在这些方面的努力应该冒很多钱。在这种情况下,困难被轻描淡写的部分原因是,任何拥有碳氢化合物股份的人都可能偏向于此解决方案,因为它似乎可以保留其当前的投资,或至少延迟任何替代方案。

斯米尔(Smil)坚决反对戈尔(Gore)的观点,即十年之内可能会过渡。他在两个方面也很强硬 科学美国人 使得改用可再生能源的文章看起来非常容易。我同意斯米尔(Smil)的观点,这种想法侵蚀了公众开放某种碳税或资助更多基础研究与开发的意愿,而我认为这很重要。我是一个名为“美国能源创新委员会”的小组的成员,该委员会建议政府在R上增加支出&D坚持强有力的减碳政策。

Smil谨慎指出能源技术可以’它以微处理器芯片近几十年来的发展速度发展。要了解能源世界与芯片和计算机有何不同,只需要查看电池和各种类型发动机的有限改进。当人们看到太阳能的真实成本时,通常会忽略安装挑战和野外恶劣天气。 Smil很好地解释了可再生能源装置使用的数字如何报告峰值功率输出,因此您必须将其除以一天中可利用的能量的一部分,才能将其与90%以上可用的核电站等植物进行比较的时间。由于可再生能源是断断续续的,因此您要么必须具有备用的发电方式并已获得充分的资金,要么必须拥有尚未发明的大型存储解决方案,并且可能需要数十年的时间。

尽管Smil主要关注能源行业的工程和成本预测,但我们还必须正确制定法规和激励措施。为可靠性,传输,存储和浪费设计正确的激励措施非常困难。美国政府承诺解决尤卡山问题的例子是令人担忧的,美国政府答应解决核废料问题,花费了90亿美元,然后似乎出于政治原因取消了这些项目。同样,具有启发性的是加利福尼亚电力市场的发展方式“deregulated”为了降低电价实际上导致了巨大的价格上涨。涉及可再生资源的能源网络比今天复杂得多’的能源网络以及任何处理不当的部件都会导致功率损失。

斯米尔指出,并非对未来的所有预测都过于乐观。有时会出现诸如页岩气(煤页岩地层中的天然气)之类的新发展,并给人们带来惊喜。一世’m还受到以下事实的鼓舞:与以往相比,全球有更多的工程师和企业家从事能源解决方案的工作,并且他们拥有更好的科学理解,更好的建模工具以及与每个人共享信息的能力其他。当然,由于全球能源经济的巨大规模,即使是这些积极的惊喜,也需要数十年的时间才能发挥作用。

我不’t view 能源神话与现实 作为一本注定要失败的书。我为自己犯下的错误而感到震惊,但Smil最后列出了一些错误的过去的教训,这些教训我都同意,因此结束了。我认为这本书将有助于制定更好的能源政策,这一点至关重要。

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