升溫及其影響
我們正步入一個(gè)前所未有的時(shí)代。在這個(gè)新時(shí)代里,氣候變幻莫測(cè)。變化成為新氣候的常態(tài)。記錄中最熱的25個(gè)年份都出現(xiàn)在1980年以后,而從1880年有氣溫記載以來(lái),最熱的10年又都出現(xiàn)在1996年以后。 氣候變暖是由于大氣中被稱(chēng)作“溫室氣體”的成份和其他污染物的吸熱作用累積造成的。在溫室氣體中,二氧化碳對(duì)氣溫升高的貢獻(xiàn)占63%,甲烷占18%,氧化亞氮占6%,余下的13%由其他幾種少量氣體貢獻(xiàn)。 二氧化碳主要來(lái)自發(fā)電、供暖、交通以及工業(yè)生產(chǎn),而人類(lèi)活動(dòng)排放的甲烷和氧化亞氮主要來(lái)自農(nóng)業(yè)——稻田和牲畜會(huì)排放甲烷,使用氮肥會(huì)形成氧化亞氮。有機(jī)物在缺氧條件下的分解——包括泥沼中植物、垃圾填埋場(chǎng)中有機(jī)物以及反芻動(dòng)物胃中草料的分解,會(huì)產(chǎn)生溫室效果很強(qiáng)的氣體甲烷。 在高緯度地區(qū),苔原下覆蓋著將近90億平方公里的凍土,永久凍土的消融也會(huì)釋放甲烷。極地土壤中碳的總含量比現(xiàn)在駐留在大氣中的碳含量還要多。阿拉斯加、加拿大北部和西伯利亞凍土目前正在融化,形成了多處湖泊并釋放甲烷——凍土中甲烷和二氧化碳的釋放與氣溫升高相互促進(jìn),是科學(xué)家們稱(chēng)之為“正反饋循環(huán)”的現(xiàn)象。我們面臨的風(fēng)險(xiǎn)是,大量的甲烷被釋放到大氣中,會(huì)完全抵消人們?yōu)榉€(wěn)定氣候所做的各種努力。 氣溫升高帶來(lái)的影響隨處可見(jiàn)。高溫使農(nóng)作物減產(chǎn),使山區(qū)給河流供水的山地冰川融化,造成破壞力更猛烈的暴風(fēng)雨,令洪水泛濫愈加兇猛,加劇干旱災(zāi)情,還會(huì)引發(fā)更加頻繁的森林大火,并改變各地的生態(tài)系統(tǒng)。 美國(guó)野生生物聯(lián)合會(huì)高級(jí)科學(xué)顧問(wèn)道格拉斯·英克利在一份報(bào)告中認(rèn)為:“我們面臨的前景是,人類(lèi)目前所了解的野生生物世界,以及我們數(shù)十年來(lái)努力為野生動(dòng)植物提供的眾多避難所和棲息地,都將不再存在——除非我們通過(guò)努力使這一預(yù)言得以改變?!?/p> 兩個(gè)能源革命
世界正處于兩個(gè)能源革命的初期階段。 第一場(chǎng)能源革命,是全面地向新的能效技術(shù)轉(zhuǎn)移。具有較大能源節(jié)約潛力的技術(shù),包括從白熾燈和內(nèi)燃機(jī)那樣的百年老技術(shù),轉(zhuǎn)向效率高得多的技術(shù)。 第二場(chǎng)能源革命,是從以石油、煤炭和天然氣為動(dòng)力的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向以風(fēng)能、太陽(yáng)能和地?zé)崮転閯?dòng)力的經(jīng)濟(jì),這項(xiàng)革命已經(jīng)開(kāi)始并且進(jìn)展迅速。在歐洲,新開(kāi)發(fā)的風(fēng)能、太陽(yáng)能和其他可再生能源的發(fā)電能力,比新建的使用化石燃料的發(fā)電能力要大過(guò)許多。在美國(guó),2008年新增風(fēng)力發(fā)電能力8400兆瓦,比新增的1400兆瓦燃煤發(fā)電能力高了一大截。 能源是B模式的重要組成部分。我們充分提高世界的能源效率,至少足以抵消從現(xiàn)在到2020年原定計(jì)劃中的能源使用的增長(zhǎng)。我們還要轉(zhuǎn)向風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮芎推渌稍偕茉?,以大量取代石油、煤炭和天然氣。?shí)際上,B模式已經(jīng)勾劃出從現(xiàn)在到2020年由化石燃料轉(zhuǎn)向可再生能源的輪廓。 難度大嗎?是。做不到嗎?否。 斯蒂芬·帕卡拉和羅伯特·索科洛夫介紹了包括提高能效和利用可再生能源在內(nèi)的15種成熟技術(shù)。采用其中任何一種都可以在2054年達(dá)到減少10億噸碳的年排放量。從這些技術(shù)中選出7種同時(shí)使用,到2054年可使碳排放不再增加。他們還進(jìn)一步從理論上推斷,技術(shù)的進(jìn)步可在2104年前將碳排放減少到每年20億噸,在這個(gè)水平上,排放的碳能夠被陸地和海洋的各種自然過(guò)程所吸收。 照明技術(shù)的革命
由于照明領(lǐng)域正處在以新技術(shù)為基礎(chǔ)的引人入勝的革命的邊緣,也許最快最有收益的途徑,是簡(jiǎn)單地更換燈泡以全面減少照明的用電量。在這個(gè)領(lǐng)域,頭一個(gè)突破是緊湊型熒光燈的出現(xiàn)。用新型的緊湊型熒光燈替換仍在廣泛使用的、低效白熾燈,可以減少3/4的照明用電。 中國(guó)的緊湊型熒光燈產(chǎn)量在2001年時(shí)為7.5億只,2006年已增加到24億只,占世界總產(chǎn)量的85%。在美國(guó),緊湊型熒光燈的銷(xiāo)售量,從2000年的2100萬(wàn)只增加到2007年3.97億只。據(jù)估計(jì),在美國(guó)的47億只燈座中,目前已有近10億用的是緊湊型熒光燈。 世界將很快面臨要不要全面禁用低效能燈泡的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。2007年2月,澳大利亞宣布到2010年將全部禁止出售白熾燈,代之以緊湊型熒光燈。加拿大很快效仿,宣布將在2012年不再銷(xiāo)售白熾燈。在2009年初,歐盟批準(zhǔn)禁止白熾燈,為此平均每個(gè)消費(fèi)者將每年節(jié)省25至50歐元。 巴西在2000至2002年間遭遇了全國(guó)范圍的電力緊張局面,隨即提出了一個(gè)雄心勃勃的用緊湊型熒光燈替換白熾燈的計(jì)劃。到目前為止,估計(jì)全國(guó)一半的照明已經(jīng)換為節(jié)能燈。2007年,通過(guò)與全球環(huán)境合作基金會(huì)合作,中國(guó)宣布將在10年內(nèi)用更節(jié)能的照明替換全部的白熾燈。印度也在計(jì)劃到2012年取消使用白熾燈。 除了采用節(jié)能燈泡,及時(shí)關(guān)燈也可以節(jié)約大量能源。有很多技術(shù)可以用于這一措施,如在辦公室、起居室、洗手間、過(guò)道和樓梯井安裝移動(dòng)傳感器,可在無(wú)人時(shí)自動(dòng)關(guān)燈,用光敏感應(yīng)器和調(diào)光器在陽(yáng)光明亮?xí)r起到降低屋內(nèi)照明亮度的作用,在城市中用調(diào)光器降低路燈的亮度等。事實(shí)上,這些巧妙的照明技術(shù),能夠讓發(fā)光二極管所用的電力不到使用白熾燈的10%。 零碳建筑
建筑部門(mén)消耗了世界上很大一部分電力和原材料。建筑壽命一般為50到100年或者更長(zhǎng),致使人們認(rèn)為在建筑部門(mén)減少二氧化碳排放量是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。但情況并非如此。 一些國(guó)家已采取了大膽步驟。其中引人注目的是德國(guó)。該國(guó)政府在2009年1月要求,所有新建筑物的采暖和熱水供應(yīng),要么至少要使用15%的可再生能源,要么大大提高能效。在新老建筑安裝可再生能源系統(tǒng)或者提高能效,業(yè)主都可以得到政府的財(cái)政資助。實(shí)際上,無(wú)論是建筑部門(mén)還是房主,一旦開(kāi)始這種裝修計(jì)劃,他們會(huì)馬上體會(huì)到,大幅度超出政府的節(jié)能最低標(biāo)準(zhǔn),其實(shí)往往會(huì)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)利益。 2009年2月,美國(guó)國(guó)會(huì)通過(guò)并經(jīng)總統(tǒng)簽署的《美國(guó)復(fù)蘇和再投資法案》,用意是刺激美國(guó)的經(jīng)濟(jì)。在該法案的一系列條款中,有一條是為一百多萬(wàn)戶(hù)住宅的防寒保溫修繕提供資金支持,包括進(jìn)行能源審查,對(duì)公共住房中的一大部分進(jìn)行保溫修繕,并通過(guò)提高能源利用效率使政府建筑環(huán)?;?,如有可能,還要裝置屋頂太陽(yáng)能熱水器、供暖器以及電池組。把這些措施結(jié)合在一起的目的,是幫助建立一個(gè)生機(jī)勃勃的新工業(yè),以在提高美國(guó)的能源效率和減少碳排放中扮演活躍的角色。 在私人企業(yè)方面,美國(guó)綠色建筑委員會(huì)是該領(lǐng)域的帶頭者,它以其在建筑業(yè)推行綠色能源與環(huán)保的認(rèn)證和評(píng)級(jí)的“綠德”(LEED)標(biāo)準(zhǔn)而聞名,所認(rèn)可的建筑必須滿(mǎn)足環(huán)境質(zhì)量、材料使用、節(jié)能和節(jié)水的最低標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)“綠德”認(rèn)可的建筑對(duì)購(gòu)買(mǎi)者很有吸引力,因?yàn)樗鼈冞\(yùn)營(yíng)成本低而租出率高,與傳統(tǒng)的建筑相比使租戶(hù)更加滿(mǎn)足和健康。 使建筑物更節(jié)能的辦法有很多。對(duì)新建筑物的認(rèn)證過(guò)程首先從選址開(kāi)始,然后是節(jié)能、節(jié)水、建材選用、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量等。在選址上,靠近公共交通的建筑物認(rèn)證分?jǐn)?shù)高。此外,設(shè)置自行車(chē)道和為員工提供淋浴設(shè)施的建筑能得到更高的認(rèn)證。要得到認(rèn)證,新建筑必須盡可能地利用日光,至少要有75%的使用空間可以利用日光提供照明。 到目前為止,美國(guó)已有1600座建筑接受了“綠德”認(rèn)證,另有在建或計(jì)劃建設(shè)的11600座建筑也已提交了認(rèn)證申請(qǐng)。已經(jīng)認(rèn)證和登記要求認(rèn)證的商業(yè)建筑樓面面積超過(guò)了5億平方米,相當(dāng)于11.5億個(gè)美式足球場(chǎng)。 轉(zhuǎn)向風(fēng)能
風(fēng)能是B模式的核心,它極為豐富,成本低廉,分布廣泛,而且開(kāi)發(fā)起來(lái)既快速又簡(jiǎn)便。油井會(huì)枯竭,煤炭會(huì)采完,而地球的風(fēng)能資源卻永遠(yuǎn)不會(huì)枯竭。 目前大約有70個(gè)國(guó)家在利用風(fēng)力資源。世界的風(fēng)力發(fā)電在飛速增長(zhǎng)。從2000年到2008年,發(fā)電能力從1.7萬(wàn)兆瓦增加到12.1萬(wàn)兆瓦這一估計(jì)數(shù)字。 按照風(fēng)能發(fā)電占國(guó)家總發(fā)電能力的比例,丹麥排在第一位,占總量的21%。德國(guó)北部的四個(gè)州目前三分之一以上的電力來(lái)自風(fēng)能。德國(guó)全國(guó)風(fēng)能發(fā)電量占總發(fā)電量的8%,而且還在增長(zhǎng)。 中國(guó)已擁有約1.2萬(wàn)兆瓦的風(fēng)力發(fā)電能力,還有許多中型風(fēng)電場(chǎng)正在建設(shè)中。此外,中國(guó)名為“風(fēng)電基地”的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目正在建設(shè),建成之時(shí),其發(fā)電能力將達(dá)到105吉瓦,相當(dāng)于2008年初全世界的風(fēng)力發(fā)電能力。 就生產(chǎn)能源的用地需求而言,風(fēng)力渦輪機(jī)在這方面的利用率非常高,這有助于說(shuō)明為什么風(fēng)電場(chǎng)對(duì)投資者有如此之大的吸引力。 風(fēng)能的魅力可以從與其他能源的相比的增長(zhǎng)情況得到顯示。以2008年為例,在歐盟的新增發(fā)電能力,風(fēng)能占36%,天然氣占29%,光伏太陽(yáng)能占18%,石油占10%,而煤炭只占3%。在美國(guó),從2005年以來(lái),新的風(fēng)力發(fā)電能力每年都超過(guò)煤炭一大截。在世界范圍,2008年沒(méi)有新的核電發(fā)電能力進(jìn)入電網(wǎng),而新的風(fēng)力發(fā)電能力總量達(dá)2.7萬(wàn)兆瓦。世界能源經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu),不僅在變化,而且是在迅速變化。 太陽(yáng)能電池和集熱器
太陽(yáng)能的利用可以通過(guò)太陽(yáng)能電池或太陽(yáng)能集熱器實(shí)現(xiàn)。太陽(yáng)能電池——通常為硅基半導(dǎo)體或非晶硅薄膜——是將陽(yáng)光直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏?,太?yáng)能集熱器則是將太陽(yáng)光轉(zhuǎn)變?yōu)闊?,然后用以熱水,如屋頂太?yáng)能熱水器。太陽(yáng)能集熱器還能用來(lái)產(chǎn)生蒸汽以供發(fā)電之用。 2008年,全世界光伏發(fā)電裝置的總發(fā)電能力接近1.5萬(wàn)兆瓦。2006年,德國(guó)安裝了1100兆瓦的太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置,是世界上第一個(gè)在一年之中安裝太陽(yáng)能發(fā)電裝置超過(guò)1吉瓦的國(guó)家。 全世界有16億人生活在沒(méi)有電的地區(qū),對(duì)于這些人來(lái)說(shuō),一個(gè)屋頂一個(gè)屋頂?shù)匕惭b太陽(yáng)能電池,比建設(shè)發(fā)電站和電網(wǎng)的成本要低很多。 購(gòu)買(mǎi)一個(gè)太陽(yáng)能電池系統(tǒng),實(shí)際上相當(dāng)于買(mǎi)了25年的電能供應(yīng)。這種系統(tǒng)沒(méi)有燃料費(fèi),維護(hù)費(fèi)用也很低,但購(gòu)買(mǎi)系統(tǒng)和安裝費(fèi)用通常需要貸款。世界銀行和聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署充分認(rèn)識(shí)到了這一點(diǎn),因此啟動(dòng)了一個(gè)援助項(xiàng)目,旨在幫助地方銀行建立信用體系來(lái)資助人們使用這種廉價(jià)的電能。世界銀行已經(jīng)提供貸款援助,使孟加拉國(guó)5萬(wàn)戶(hù)居民用上了太陽(yáng)能電池系統(tǒng)。第二輪援助規(guī)模將更大,屆時(shí)將有20多萬(wàn)戶(hù)家庭受益。 太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)的步伐,隨著太陽(yáng)能收集器的另一種用途即太陽(yáng)能熱水器的出現(xiàn)而加快。在中國(guó),這種相對(duì)成本低廉的技術(shù)不僅遍布城市的各個(gè)角落,也惠及未通電的鄉(xiāng)村。只要花上200美元,村民們就可以在自己的太陽(yáng)能熱水器下洗一次熱水淋浴。這種技術(shù)像野火一樣席卷了整個(gè)中國(guó)。 中國(guó)現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器收集的太陽(yáng)能相當(dāng)于49個(gè)燃煤發(fā)電廠(chǎng)的發(fā)電量。其他發(fā)展中國(guó)家,如印度、巴西等,也可能在不久的將來(lái)把這種廉價(jià)的水加熱技術(shù)推廣至千家萬(wàn)戶(hù)。 |
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