危中寻机!盖茨:2023 年是气候失调的一年,但比二十年来的任何时候都更有希望
发布日期:2023/11/24
Breakthrough Energy (突破性能源)公司创始人比尔·盖茨发文,介绍了 2023 年清洁能源转型的状况以及他对未来发展的乐观态度,全文如下:
对我来说,2023 年是气候失调的一年。
一方面,似乎每周都会带来另一场百年一遇的自然灾害——希腊和毛伊岛的火灾、印度致命的热浪、肯尼亚的干旱、纽约的天空变成橙色,全球向大气中排放的温室气体比以往任何一年都多。
另一方面,这一年让我感到比我应对气候变化二十年来的任何时候都更有希望。
为什么? 一个词:创新。
当我在 2015 年创立 Breakthrough Energy 时,似乎很少有人谈论研发如何应对气候变化,世界只是关注围绕两项减少温室气体排放的战略。 第一个只是要求每个人少做一些事情,少建点、少飞一点、少开车、少买点。不浪费非常重要,但让全世界都摆脱现代生活的现实并不是应对气候变化的有效或公平的策略。 对于那些一开始就没有足够收入的人来说尤其如此——因为他们对气候危机的发生没有什么责任,并且正在努力提高家庭和社区的基本生活水平。
当时的第二个策略是依靠当时数量有限的清洁电力技术,例如风力涡轮机和太阳能电池板。 但电力仅占所有温室气体排放量的四分之一左右。其余的来自炼煤炼钢的工厂、农民施肥种植农作物以及数千种其他日常活动。我当时想知道为什么没有更多的人开发新技术来解决这些问题?
八年后,我不再问这个问题。气候创新格局已经彻底改变。 毫不夸张地说,我们正处于清洁工业革命的起步阶段。全球经济中的五项活动——建筑、粮食种植、运输、发电以及建筑物保温和制冷——几乎占温室气体排放量的 100%,现在每一项活动中都有新的初创公司开发脱碳技术。
我将这些称为“五个重大挑战”,如果我要发布一份创新成绩单,每个挑战都会因研发的速度和承诺而获得 A 或 B。 事实上,如果没有那么多排放源——如果只是存在一两个重大挑战,而不是五个——我们本有望在未来一两年内实现净零世界。
不幸的是,气候变化是一个比大多数人想象的更大、更复杂的问题,而且这个问题的发展速度仍然超出了我们解决它的能力。 我们需要找到新的方法来加速我们的努力——脱碳的快进按钮。
Breakthrough Energy 的投资者、技术专家、政策专家和创新者越来越多地谈论三个关键技术:氢、碳去除和电网。
我希望您首先了解这三种技术,因为它们可能是脱碳快进按钮。 它们可以帮助我们减少排放,应对许多重大挑战——也许是所有挑战。
氢
应对气候变化没有灵丹妙药,但氢气已经很接近了。氢宇宙中最丰富的元素,可以替代几乎所有使用化石燃料的地方,包括飞机的燃料和许多工业过程。 许多初创公司在生产氢气方面取得了长足进步,通常是通过电解过程。挑战不在于我们能否供应氢气,而在于是否有需求。 理论上,氢可以在全球经济许多部门脱碳方面发挥关键作用,特别是通过季节性储能。 为了确保我们在没有阳光或没有风的时候不会变黑,可以将电力转化为氢气,储存数月,然后在需要时再转释放电力。现在的问题是这些氢市场发展得不够快。
碳去除
即使人类明天停止排放二氧化碳,气候变化也无法得到解决——因为我们的大气中仍然存在相当于一个世纪的温室气体。 约翰·D·洛克菲勒开采的石油和二战轰炸机燃烧的燃料早已消失,但它们排放的二氧化碳仍然存在——在我们周围的空气中,使我们的地球保持温暖。
消除这些历史排放对于应对气候变化至关重要,其中一种方法被称为基于自然的碳去除——植树、防止森林砍伐以及更有效地管理土壤和农田。 但基于自然的清除并不足以成为万能药,而且众所周知,它很难衡量。另一方面,工程碳去除(包括直接空气捕获)提供了更清晰的进展标志,但对于世界上大多数国家来说,这种技术的成本也高得令人望而却步,几乎不可能扩大规模。多种技术融合的模式可能是迄今为止最有前途且最具成本效益的解决方案。
重要的是要明白,碳去除并不是继续排放或放慢向清洁能源经济转型的借口——我们需要保持和加速创新。但很明显,碳去除将成为我们工具包中的必要工具。尽管如此,整个碳管理行业仍处于起步阶段,其技术仍然是是昂贵的甚至是无效的。 投资者、创新者和政府将不得不继续探索这一领域,但无论如何碳去除对我们的未来非常重要。
输电
世界净零排放战略的核心组成部分是“让一切电气化”:例如,用电池驱动的汽车取代汽油驱动的汽车,然后用清洁电力为这些汽车电池充电。这一过程的第一步是生产大量清洁电力,全世界已经取得了重大进展,仅去年一年就部署了 280 吉瓦的电力——大约是纽约市用电量的 23 倍。然后我们遇到困难的第二步——将电力传输到各处需求端。
在世界大部分地区,电网要么尚未建成,要么严重陈旧,这一问题限制了新增风力涡轮机、太阳能发电场或核电站发挥作用。美国最近通过的《减少通货膨胀法案》(IRA)预计将减少约 10 亿吨的排放,但条件是电网正常运转。 如果没有足够的电网,IRA 可能只能实现减排潜力的 20%。
世界各国都需要建设新的、更智能的电网,可靠地将来自新的、净零能源的高压电力输送给世界各地的人们。
下一步是什么? 更难、更实用的考试
在许多方面,电力传输预示着气候行动的下一阶段。 新技术可以帮助改善我们的电网,工程师可以发明更先进的电力线来传输更多能量。 但实际上,电力传输主要是一个规模问题,而不是一个创新问题:
——建设新的输电线,如何获得建造它们的许可?
——政府会让跨境电力输送变得更容易吗?
诸如此类的问题将越来越多地决定未来会变成什么样。气候创新者当然因其在实验室的工作而获得赞誉,但在未来几年,我们都将面临更加艰难的实践考试——如何将这些创新成果运用到现实世界中。
来源:国际能源小数据