能源的未來

無論是在第一次工業革命開啟的蒸汽時代，還是在第二次工業革命帶來的電氣時代，煤炭都享有非常尊崇的地位。工業文明創造的美麗世界，是建立在能源的大量消耗之上的，而煤炭則是成本最低、最方便使用的能源。在西方世界工業化的歷史中，煤炭長期以來都作為最主要的能源，默默燃燒著自己。直到現在，煤炭仍然支撐著現代文明的大廈，根據國際能源署提供的信息，全世界40%以上的發電都是通過燃煤實現的。

可是，煤炭這位工業文明的功臣，在21世紀開端之后，卻因為全球變暖趨勢的逐漸凸顯，廣受詬病。碳排放上升曲線，與全球氣溫上升曲線的高度重合，在美國前副總統戈爾富有鼓動性的演說中，強烈刺痛著人們的神經。戈爾由此獲得了諾貝爾和平獎。全球氣候變化不再作為爭論被提起，而是作為事實被廣泛接受。人們不得不開啟尋找替代能源的旅程。

我生活在這個時代，并有幸作為研究者的身份參與這個令人興奮的尋找替代能源的旅程。

2007年我在密歇根大學從事博士后研究，那時人們談論最多的替代能源是風能，因為從當時的技術發展看，風能發電的成本最有可能降低到能與化石能源競爭的水平。2009年回國后，我目睹了當時中國風能大發展的壯觀，從2005年到2009年，我國風能發電的裝機容量每年都翻番。2012年，我國風電的裝機容量達到75324 MW，穩居世界各國之首，風電的瘋狂擴張很快超出了電網的吸納能力，使得國家能源局不得不在當年下發特急文件，要求各省區市發改委嚴格執行風電項目核準計劃，在風電棄風超過20%的地區，原則上不得安排新的風電建設項目。

2011年，我隨一個低碳能源培訓班再次回到美國。根據麻省理工學院教授的預測，頁巖氣在美國的能源未來中，會發揮重要的作用。原因很簡單，當年頁巖氣技術的跨越式發展，使頁巖氣的大規模開發成為可能。頁巖氣的價格因此迅速下降，成為廉價的能源，而且天然氣的碳排放比煤炭低得多，因此少了很多使用煤炭的顧慮。根據美國能源信息署的數據，目前在新增發電能力中，天然氣發電的成本最低。2012年開始，中國關于頁巖氣開發的熱情也開始高漲。在沒有認真勘測的情況下，中國莫名其妙地被認為頁巖氣儲量超過美國。隨之而來的是媒體瘋狂的熱炒，還有政府和企業熱情的追逐。

2013年，我再次隨低碳能源培訓班到麻省理工學院，看到頁巖氣開發的興奮慢慢淡去，取而代之的是更為理性的思考。原來頁巖氣井在投產初期產量很大，但隨著開采量的增多，頁巖氣生產的邊際成本上升得很快。再考慮到雖然天然氣燃燒產生的碳排放，在產生同等熱量的情況下，只有煤炭的44%，但終究還是有碳排放，在未來碳排放需要付稅或者費的理性預期下，使用天然氣發電，也不是成本最為優化的解決方案。

在這次培訓班上，還有很多關于核能的討論。當然，這與麻省理工學院在核能研究方面的優勢有關，但是在關于核能未來的討論中，除了技術可行性之外，更多被強調的是，核能是成本最低的清潔能源，核能或許在美國會有大的發展。2013年，麻省理工學院能源研究院的主任、核能教授 Moniz 先生被任命為美國能源部的部長。核能在美國發展遇到的最大挑戰，是老百姓根深蒂固的核恐懼。美國的核能發電，在過去幾十年的時間中，大致處于停滯不前的狀態，根源就在于此。

在未來，什么能源會取代煤炭的地位？這個問題目前沒有簡單的答案。但有兩點，應該是不會錯的。首先，能源的未來是個很有國家特質的話題。一個國家的能源未來不是靠山寨，不是靠模仿或者是跟風能夠解決的。不同的國家在未來可能會選擇不同的能源。巴西大約90%的電力來自水力發電，核能則提供了法國85%左右的電力需求，德國在2012年把風能和太陽能等可再生能源發電的比重提高到22%。中國的能源未來或者是核能，或者是清潔煤，或者是其他，這需要中國人自己的探索。

其次，成本優化應當是選擇未來能源的主要原則。一個國家的能源需求不能長時間建立在補貼之上，我們不能用行政命令的方式，強迫能源企業投資回報率低劣的項目，更不能用壟斷和控制的手段，強迫老百姓選擇昂貴的能源。違背市場規律、靠行政手段維系的活動是不會長久的。