氣候經濟的五大關鍵問題

在剛開始研究氣候變化時，我總是遇到一些令人費解的事實。一個問題是各種數字太大了，大到令人難以想象。誰知道510億噸氣體是什么樣子？

我看到的數據往往缺乏上下文，沒有相關背景可查。比如，有稱歐洲的一項碳交易計劃每年可使航空部門的碳足跡減少1700萬噸。1700萬噸聽起來的確很多，果真如此嗎？它在總量中的占比是多少？

我為我正在學習的知識建起了一個思維框架，這個框架讓我明白了多少是很多、多少是很少、某個東西可能有多貴，等等。它幫我梳理出最具前景的想法。

我發現這個方法大有助益：先試著掌握了整體情況，因為這可以讓我獲得相關的背景知識，便于我理解新的信息。另外，這也讓我更容易記住這些信息，這個框架會幫助你厘清思路、直抵要害。

1、在510億噸中占多大比例？?

每當讀到與溫室氣體排放量相關的數字時，我都會迅速換算一下，看看它在總計510 億噸的年排放量中所占的比例。

開篇提到的航空部門的例子，那項計劃一年可減少1 700 萬噸的溫室氣體排放。用這個數字除以510 億噸后換算成百分比，這一幅度的減排量約占全球年排放量的0.03%。

這是不是一個有意義的貢獻？答案取決于這個數字可能會上升還是保持不變？如果該項目的起始點是1 700 萬噸，后續還有巨大的減排潛力，這是一回事;如果該項目只能維持1 700 萬噸的量，之后也不會發生變化，則是另外一回事。

令人遺憾的是，答案并不總是顯而易見的，但這是一個很重要的問題。

我們為突破能源聯盟資助的技術項目設定了門檻：在相關技術項目研發成功和全面實施之后，每年至少可以減少5億噸的排放量，約為全球年排放量的1%。減排幅度永遠都達不到1% 的技術，不應該占用我們為實現零排放目標而安排的有限資源。

對于這類技術的研發，可能還有其他很好的理由，但其中并不包括可以大規模減少溫室氣體排放量。

2、你在水泥方面有什么計劃？?

在談論一個應對氣候變化的綜合方案時，需要考慮人類造成溫室氣體排放的所有活動，以及這些活動的方方面面。

有些東西（比如電力和汽車）會受到較多關注，它們只是話題談論的淺層次。乘用車在交通運輸排放總量中的占比不到50%，交通運輸排放總量在全球溫室氣體總排放量中的占比僅為16%。

相比之下，鋼和水泥生產過程中的溫室氣體排放量，在全球總排放量中的比例達到10% 左右。

表1是造成溫室氣體排放的所有人類活動的細分情況。不是每個人都會采用與之完全相同的分類，但我認為這種細分是最有幫助的。這也是突破能源聯盟所采用的細分方法。

表1.源于人類活動的溫室氣體排放量的占比

實現零排放的目標意味著所有這些類別都要歸“0”。

你可能會驚訝地發現，電力生產造成的溫室氣體排放量在全球總排放量中所占比例剛剛超過四分之一。

好消息是，盡管電力部門的溫室氣體排放只占總排放量的27%，但它所代表的解決方案的作用遠超27%。有了清潔電力，我們就可以不再用碳氫化合物作為燃料。

要知道，燃燒碳氫化合物會釋放二氧化碳。想一想電動汽車和電動公交車，我們家中和公司里的電力供暖系統和電力制冷系統，以及用電力而不是天然氣生產產品的能源密集型工廠。

僅靠清潔電力本身，無法實現零排放的目標，但在實現這一目標的過程中，清潔電力是關鍵一環。

3、我們談論的電能有多大？?

這個問題主要出現在與電力有關的文章中。你可能會看到某座新建的電廠發電量將達到500 兆瓦，這個產能規模很大嗎？兆瓦到底是什么？

1兆瓦等于100 萬瓦特，而1瓦特等于1焦耳每秒。1瓦特是非常小的，一枚小小的白熾燈的功率為40 瓦特，電吹風的功率為1 500 瓦特。一座電廠可能會生產數億瓦特。世界上最大的發電站——中國的三峽大壩，可以生產220 億瓦特。

這些數字增長很快，使用一些簡略的表達方式是很方便的。千瓦（KW）表示1 000 瓦特，兆瓦（MW）表示100 萬瓦特，吉瓦（GW）則表示10 億瓦特。表2 是一些粗略的對比，有助于提供一種直觀印象。

表2.一個地理空間需要多少電能

當然，無論是以天還是以年為時間單位，這些類別當中都會存在相當大的差別。有的家庭的用電就是比其他家庭多。在有的季節，美國紐約市的用電超過12 吉瓦。人口超過紐約市的日本東京平均季度用電為23 吉瓦，在夏季用電高峰時段甚至超過50 吉瓦。

假設你想給一個需要1 吉瓦的中等規模城市供電，就建設1 吉瓦的發電站，你能保證這個城市的電力供應正常嗎？不一定。這個問題的答案取決于你用的電源是什么，因為有的電源的波動性大于其他電源。

核電廠可以連續24 小時運營，只有在維修保養和換料時才會關閉。風并不是什么時候都在吹，陽光也不是什么時候都有，所以風電廠和太陽能發電廠的有效容量可能只有30%，甚或更低。平均而言，它們會生產你所需的30% 的電力。這意味著你還需要利用其他電源才能將這1 吉瓦的可靠電力的缺口補齊。

4、你需要多大的空間？?

有些電源比其他電源更占空間，所以考慮這個問題很重要，原因也很明顯：全球土地和水資源有限。當然，空間遠不是唯一的考慮因素。

在這里，功率密度是一個相關數，是指在給定數量的土地（或水域，如果你在海上裝有風力渦輪機的話）上不同電源可產生的功率（見表3）。

表3.每平方米土地（或水域）所能產生的功率能源。瓦特/平方米*理論上講，太陽能的功率密度可達到100瓦特/平方米，不過至今還沒有實現這一點。

需要注意的是，太陽能的功率密度遠高于風能。如果想使用風能而不是太陽能，那么同等條件下需要更多的土地。這并不是說孰優孰劣，而是說使用它們有不同的條件，這些條件應該成為對話的一部分。

5、這需要投入多大成本？?

全球之所以會排放如此多的溫室氣體，原因就在于現有的能源技術基本上是最便宜的，當然前提是忽略了它們造成的長期損害。要將龐大的能源經濟從造成污染的、產生碳排放的技術轉向零排放技術必然要投入一些成本。

成本有多大？在某些情況下，我們可以直接給出差價。

相比于化石燃料解決方案，大多數“零碳”解決方案成本投入更大。這在某種程度上是因為化石燃料的價格并沒有反映出其所造成的環境損害，使它們看起來比“零碳”解決方案更經濟。

這些額外的成本，即我所稱的“綠色溢價”（Green Premiums）。

綠色溢價不止一種，它包括很多種：針對電力的溢價，針對各種燃料的溢價，針對水泥的溢價，等等。綠色溢價的規模取決于你要替代的是什么，以及你用什么來替代它。比如，“零碳”航空燃油的成本同太陽能電力的成本并不是一樣的。

在過去的幾年里，美國國內航空燃油的平均售價為每加侖2.22 美元，在可獲得的情況下用于飛機的先進生物燃料的平均售價為每加侖5.35 美元，那么“零碳”燃料的綠色溢價就是這兩個價格之間的差額，即每加侖3.13 美元，溢價幅度超過140%。

也有一些比較罕見的情況，綠色溢價為負值，也就是說，轉向綠色能源可能比堅持使用化石燃料成本更低。比如，依據居住地的不同，用電熱泵系統取代天然氣爐和空調系統可能會讓你省錢。在奧克蘭，采用電熱泵系統可幫你節省14% 的開支，在休斯敦，這個數字是17%。

綠色溢價為負值的技術肯定早已經被世界各地采用。整體上來說是這樣的，但在新技術的引入和新技術的部署之間通常存在滯后性，尤其是像家用爐一類的設備，居民更換頻率并不是很高。

在計算出所有重大的“零碳”選項的綠色溢價后，就可以在各類物品的權衡取舍方面展開嚴肅的對話了。我們愿意為綠色環保投入多大成本？我們會購買價格是航空燃油的兩倍的先進生物燃料嗎？我們會購買價格是傳統水泥的兩倍的綠色水泥嗎？

就像一個神奇的透鏡，綠色溢價在決策領域發揮著特別重要的作用。在它們的幫助下，我們的時間、精力和金錢都會得到充分的利用。通過了解各種不同的綠色溢價，我們可以決定現在應該部署哪些“零碳”解決方案，以及我們應該在哪些領域追求突破，因為清潔能源替代方案的成本在這些領域內還不夠低廉。

綠色溢價理念，可以作為一個測量體系，展示人類在阻止氣候變化領域取得的進展。

梅琳達和我剛開展全球健康工作時遇到一個問題。專家告訴我們全世界每年有多少兒童死亡， 但并沒有說是什么原因導致的。我們知道一定數量的兒童死于痢疾，但一開始我們并不知道是什么導致他們患上痢疾。如果我們不知道兒童的死亡原因，那么我們又怎么能知道哪些創新可以拯救他們的生命呢？

我們與世界各地的合作伙伴一道資助各種研究，力求找出導致兒童死亡的原因。最終，我們追查到了與兒童死亡相關的更多信息，而這些信息為我們實現重大突破指明了道路。

比如，我們發現肺炎是造成每年大量兒童死亡的原因之一。雖然市面上已經有肺炎疫苗，由于它的價格過高，也不知道有多少兒童死于這種疾病，貧窮國家不會采購它。

不過，在看到相關數據及捐助者同意支付大部分費用后，這些國家馬上將該疫苗列入其衛生計劃。之后，我們又資助研發了一種更便宜的疫苗。

在溫室氣體排放方面，綠色溢價也可以發揮類似的作用。計算得出各種能源的綠色溢價后，我們可以從排放量的原始數據中得出不同的洞見。

使用現有的“零碳”工具要負擔多大的成本？哪些創新對排放量的影響最大？針對這些問題，綠色溢價給出了答案，并對各部門實現零排放的成本進行測算，著重指出了我們需要開展創新的領域——就像相關數據顯示我們需要大力推廣肺炎疫苗一樣。

本文節選自《氣候經濟與人類未來》，比爾·蓋茨著，陳召強譯，中信出版集團出版，經授權刊載。