从美国看清洁能源的未来
经济学家Kuznets曾指出,一个国家的发达程度和污染,通常是开始有一段时间环境越来越糟糕,然后到一定程度开始减轻。美国是这样的,很多国家也是这样,这个规律在世界很多地方一次次重演。为什么一定要情况很坏了才会好转?为什么大家都要犯同样的错误呢?我希望这不是一个定律,但是目前是这样的。现在我们来看一下清洁能源。
从加拿大南部一直到美国,都有很好的风电资源。过去10年来,美国中西部的风电电费已经低到一度四五美分,比世界上其他任何地方都便宜,而且经济性会更好。为什么?因为现在风电机组更可靠,而且能捕捉到更多的风,风电机建得越来越高,就能捕捉到越来越高速的风。我们预计未来20年价格还会进一步下降,因为工程技术不断进步。
美国太阳能资源丰富,阿拉斯加的日照资源和德国差不多。虽然太阳能资源丰富,但是太阳能发电的数量在美国其实可以忽略不计。一直到2009年才有很大的增加,当时我是能源部长,在政策上做了调整。我负责领导一个贷款计划,资助了很多太阳能、风能项目。华尔街的人觉得这些设施风险太高,因为在美国,你要先和一家电力公司签署“购电协议”,定一个上网定价,然后再建风电厂。我们也发现有一些公司是赔钱了,但是整个贷款项目执行下来,非但没有赔钱,还赚了500万美元。所以当时我们的资助计划是非常有意义的,而且购电协议也变化巨大,2008年的时候一度电20美分,现在才5美分。像南加州、得州、新墨西哥州等这些太阳能比较丰富的地方,太阳能就和煤电几乎成本相当,风电比太阳能还便宜,低于煤电。
但有一个问题,清洁能源现在看上去发展得很好、很成功,加州在2025年预计会有30%的电来自于可再生能源,从10%增加到30%是比较容易的,但从30%提高到50%还是有很大的挑战,因为要在电网方面进行很多改造。公平来讲,如果50%都来自可再生能源,各种配售都要投入更多的成本,这笔账也应该算到可再生能源上。另外在今后二三十年当中,所有的这些成本预计都会下降,所以说即使是30%可再生能源比例的话,还是能够实现成本的平衡,就是平价成本。关于电网建设,中国国家电网在长距离输电方面是全球领先的。800千伏的直流输电已经建设成功,线损只有7%,这是非常低的。电压越高,线损越低。中国现在正测试1.1兆伏和1.3兆伏的直流输电,本来2000公里的线损,今后可以传输6000公里的距离,如果实验成功的话,这个技术可以实现跨时区、跨国的长途输电。在超高压输电方面,中国比美国要强得多,技术上也领先。
还有一个问题,二三十年以后,电价比现在更便宜,电多了怎么办?电多了会有很多种应用的可能性,比如通过电使水产生氢等可存储燃料,或者进一步利用氢气和二氧化碳转化为方便存储和运输的液体燃料。所以,整个能源会有很多前景,都可以有不同的方式来实现。
朱棣文
1997年诺贝尔物理学奖获得者
美国前能源部部长