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15年前，美国卡内基研讨院（Carnegie Institution）初级迷信家肯·卡尔代拉（Ken Caldeira）经过计算得出结论：为了防止灾难性气候变化，在2000到2050年间全球每天都要添加等效于一座核电站容量的清洁动力。最近，他又对我们这些年的表现做出计算： 状况并不悲观，全球每天清洁动力增长量为 151 兆瓦，这仅能为 12.5 万户家庭供电 。

据卡尔代拉和同事2003年宣布在《迷信》杂志上的论文，我们需求每天添加1100兆瓦的无碳动力才干防止全球温度上升2 ˚C以上。

依照如今的速率，动力零碎的革新就不能够在将来30年内发作，而是要等到400年后。 与此同时，全球将会随同着温度骤升、冰盖融化、城市下沉，以及毁坏性热浪的暴虐。

卡尔代拉还说， 我们调整动力零碎的速率分明慢了一个数量级 ，这凸显出人们疏忽的一个现实：我们不是不能以足够快的速度开展清洁动力，而是经过数十年的警醒、争辩和清洁动力运动之后，世界照旧不能正视环境成绩。

结合国气候变化机构称，到本世纪中叶，全球温室气体排放量需求增添70%才干防止温度上升2 ˚C。但碳净化继续上升，去年就增长了2%。

所以，成绩出在哪？

气候灾难的滞后性让人们“短视”

二月末，《麻省理工科技评论》有幸采访到哈佛大学环境中心丹尼尔·施拉格（Daniel Schrag）。

施拉格是奥巴马总统的首席气候参谋之一。作为一名地质学家，施拉格不断亲密研讨过来时期的气候变化，他对事物的急剧变化进程有着共同的见地。

图丨Daniel Schrag

在施拉格一份他最近与人协作的评价气候变化风险的报告中，他指出了变革动力零碎所需的技术细节，包括碳捕捉、生物燃料与动力存储技术。

其中一个严峻的成绩是， 以人类目前的速率重建现存电网，仍需求100多年的工夫，更不必说将来几十年更大的用电需求。

“ 有能够把速率提升20倍吗？可以，但我不以为大众能了解这在钢铁、玻璃、混凝土需求方面意味着什么 ，”他说。

现实上，气候变化的灾难性结果不会在短短数十年的呈现，这使得成绩愈加复杂。即使有人笼统性地关怀这一成绩，他们并没有感遭到直接性的要挟。这样一来的后果就是，他们不情愿付出很大代价，或许经过改动生活方式来处理环境成绩。

据MIT和哈佛大学的一系列调查，即便提升电费能“处理”全球变暖，美国人仅情愿将每月电费提升5美元，而15年前这一数据还是10美元。

可以预见到的是，随着野火、飓风、干旱、物种灭绝和海立体上升的愈发严重， 气候变化或许会改动人们的思想形式，最终迫使世界处理这一成绩。

但那时一定曾经为时已晚 。 由于，二氧化碳的温室效应具有延迟性。 大约需求十年才干片面到达温室效果，并且它能在大气中滞留上千年。一旦我们进入风险区域，增加二氧化碳排放量将无法缓解温室效应，它只能防止状况变得更糟而已。除非我们能经过技术将温室气体大规模的从大气中消弭（或许可以经过地球工程（geoengineering）试试运气），否则温室效应将继续上千年。

无数据估量，增添排放量将使全球经济每年萎缩几个百分点，但有限制的升温会使全球经济在本世纪末降低20%，或许更多。

这也意味着，我们必需要在变革动力零碎的开支与处置气候灾难的本钱之间做出权衡。

缺乏革新的经济动力

随着经济规模增长，将来几十年全球动力耗费将飙升30%左右。（据国际动力机构的数据，到2040年，中国的动力增长量相当于全美动力总量。）为了尽快增加排放同时坚持经济增长，到2050年全球需求有10到30万亿瓦的清洁动力容量。这相当于要建3万座核电站，或许装置1200亿个250瓦的太阳能板。

但是，对动力行业来讲，现有动力零碎的本钱高达数十万亿美元，以这样高的规模和速度来建立新动力零碎的经济动力真实是微乎其微。

图丨1990-2015与2015-2040各类次要动力的需求变化。柱形图从左至右顺次为：炭，石油，自然气，低碳。源自国际动力署 Inte很多朋友说，共享纸巾机是一个广告机，但我们不是这样定义它，我们定义它是一个互联网跟物联网结合的终端机，从线下吸入流量，重新回到线上，以共享纸巾项目作为流量入口，打造全国物联网社交共享大平台。rnational energy agency官网iea.org

“假如你花了十亿美元投资一千兆瓦的煤电，你当然不舍得煤电在10年内就服役， ” 加州大学尔湾分校地球零碎迷信系副教授史蒂文·戴维斯（Steven Davis）说。

这点是很难改动的，或许说是基本不能够的。 除非有强无力的政府政策，或许严重技术打破能推翻现有经济体制。

可是，我们又有多少掌握寄予于这两者呢？

强硬的政府政策

减速动力开展最关键的一步是制定强硬的政府政策。

很多经济学家以为，最无力的办法是经过直接税收或碳排放与买卖体系来施行碳排放定价。随着化石动力本钱的进步，动力界就有更多动力将化石动力交换为清洁动力。

“假如我们想在温室气体方面获得停顿，我们就不得不领取直接或直接的碳排放本钱，” 加州大学伯克利分校动力经济学家塞维林·波伦斯坦恩( Severin Borenstein）说。

图丨2017年全球化石燃料工业排放上升2%，全球碳排放上升幅度为0.8%~3.0%。（图片来源：Global Carbon Budget Report ）

但定价必需要高，要远高于每吨15美元，即高于加州去年碳排放与买卖项目的补贴。波伦斯坦恩以为， 当人们谐和电厂整个运转周期的本钱时，碳排放免费40美元每吨的定价“刚好能将煤电完全驱赶出市场，并且能鼎力投资风能和太阳能。

还有人以为定价应该更高。但这一税收值短期内将很难在很多国度经过。

另一个次要政策是， 强迫公同事业单位与公司将温室气体排放量限制在一定程度以下，最好是随着工夫的推移而增加 。这种以法规为根底的办法不像碳排放定价一样具有经济效益，但它的优势是具有很高的政治承受性。据哈佛大学教授斯蒂芬·安索拉比赫勒（Stephen Ansolabehere）引见，人们厌恶税收，但对空气净化规律却很依从。

过于悲观的可再生动力反动

根底技术的局限性异样也在提升动力转化的本钱与复杂性。 太阳能、风能等开展迅速的无碳动力依然受阳光或风力等自然条件的限制。而随着清洁动力并网发电才能的加强，我们需求有能均衡各地电力峰值与低谷的长间隔传输线，或许大规模昂贵的储能设备，又或许二者兼有之。

虽然人们对风能、太阳能等可再生动力普遍悲观，但现实上， 它们仅占全球动力很小一局部，而且增长迟缓。

据 MIT 动力建议组织（MIT Energy Initiative）研讨员杰西·詹金斯（Jesse Jenkins）引见，最终的后果是，我们要么需求更多风能、太阳能、裂变电站、有碳捕捉技术的化石动力，要么就要投更多钱建立更大的输电、储能、可再生动力零碎。 一切这些状况，都需求经过技术提高来降低本钱。

但一切这些也只能处理变革电力部门所面临的应战，然后者仅占总能量耗费的20%不到。车辆与暖气等电力耗费则占有更大份额，这意味着我们最终需求开发的电力零碎是现今的几倍。

加州大学尔湾分校的戴维斯引见说， “ 全球动力零碎最顺手的局部” 依旧急需处理。其中包括 航空、长途运输以及钢铁和混凝土产业 ，后者在制造进程中会发生二氧化碳。为了将这些次要碳排放源从经济中肃清，我们需求更好的碳捕捉与贮存工具，以及廉价的生物燃料或储能设备。

这些严重技术效果往往需求政府继续地鼎力支持。 但跟碳税和排放限值一样，在目前政治气候下，政府研发大幅提升资金是不太能够的。

如今看来，我们能做的就是抓住看起来最无效的杠杆：环境与清洁动力的利益集团需求将气候变化作为优先思索事项，将它与大众和政治家关怀的实践成绩联络起来，比方空气清洁、平安、任务等。投资者或慈悲家需求对晚期动力技术做久远投资。迷信家与技术人员应该把精神集中在最迫切的技术上。立法者需求推进政策革新，为动力公司提供鼓励或施加压力。

但理想是严酷的。人们很能够无法完成本世纪中期的气候目的。施拉格以为， 温度上升的幅度维持2 ˚C以下曾经成了“白日梦”，升温在4 ˚C以下就很侥幸了。

这意味我们将付出代价：在环境灾难中得到生命或饱受磨练。

假如全球升温超越2 ˚C，这将只是噩梦的开端。 那时，我们不得不竭尽所能来遏制火烧眉毛的要挟、限制灾祸损失并尽快转向可继续开展。

– End –

编辑：孙小彪  校审：黄珊

参考：https://www.technologyreview.com/s/610457/at-this-rate-its-going-to-take-nearly-400-years-to-transform-the-energy-system/