气候变化和空气污染的主要原因是燃烧化石燃料用于发电和运输。比尔·盖茨(Bill Gates)接受这一观点,但认为技术解决方案尚不存在,需要被发现。蒂尔甚至不接受气候变化,但仍然认为我们需要投资于颠覆性的能源创新。他是清洁能源技术泡沫背后的硅谷领导者之一,泡沫破灭了,而接受清洁技术和能源现实的人们却赚了很多钱。
那是什么现实?
现在,我们为解决方案领域中的每个主要问题提供了技术解决方案,这仅仅是政治意愿和不断创新的问题。
主要问题是政治性质的问题,而不是技术问题。变革和部署现有技术并让渐进式创新改进它们的意愿是必不可少的。
值得逐步解决主要问题空间,并确定已经存在且仍需要创新的解决方案。
发电
发电技术
这是一个已解决的问题。风力和太阳能发电是坚如磐石的技术,目前在世界许多地方,其发电价格甚至低于电网平价,并且价格仍在下降。它们最终将被部署并提供高达全球总发电量的75%。这将花费几十年的时间,而大多数问题都与实现稳定,公平的竞争环境以及大规模更换化石燃料有关。水力发电也非常坚固,但是大多数最佳地点都被挖掘出来,如果开发的话,许多温带和热带潜在地点实际上会产生很高的二氧化碳排放,因此无论对鱼类种群等的本地影响如何,都是不合适的。这里的问题是持续不断的创新,制造规模,物流规模和部署团队规模。
管理与整合
风能和太阳能是间歇性的但非常可预测的资源。与处理间歇性问题相比,处理大型核电厂,燃煤电厂和水力发电厂的灵活性是一个不同的网格管理问题。这个问题也已得到解决,例如丹麦每年仅靠风能就可实现40%以上的能源,峰值超过125%,德国相对频繁地可再生能源可实现近100%的能源使用,西班牙每年37%的可再生能源使用,得克萨斯州的风能则可达到40%葡萄牙每天仅一天就可以连续4天实现100%的可再生电力,等等。解决方案众所周知:建立大量输电,国家间和地区间能源市场,并建立更好的天气预报,例如ANEMOS 。问题在于,主要的公用事业利益相关者被附于大型化石燃料资产上,以接受新的电网现实(例如,波兰,蒙大纳州,亚利桑那州等),并获得历史上与地方电力独立相关的司法管辖区(例如,德克萨斯州,安大略省)接受更多的网格互连。解决组织变革的问题很多,花很多钱,但是解决方案已广为人知。
负瓦
最便宜的可再生能源就是您消除的需求,并且我们在这方面的地位越来越好。这里仍然有增长的空间,但更多的是与实施新的解决方案相比,更广泛地实施解决方案,就像一代人一样。主要的工业需求管理协议已经存在了几十年。效率计划已大大减少了HVAC,照明和类似的能源消耗。智能电表和使用时间(TOU)计费正在推动企业和消费者选择更智能的用电选择。这些正在全球范围内实施。随着经济活动的增加,在大多数经济体中,电力需求持平,这实际上是另一种问题。存在组织和政治问题,以及资金问题,但是技术问题是现有技术的实施和增量创新。
存储
比大多数人意识到的,这既是一个已解决的问题,又是一个更少的要求。
“无需要求”这一点很简单。跨越更大地理区域的电网互联和能源市场已经允许可再生能源的高渗透率,而无需进行任何规模的存储。这将继续并大大减少存储需求。从历史上看,过度建造发电总是比建造存储便宜,而且风能和太阳能将是如此便宜,以至于会发生过度建造。仅仅由于未充分利用Wind,它已在至少一个美国州用作快速反应备份。与水力发电,生物燃料热能,地热能等混合发电,可以很好地混合,并且混合得很好。需求管理已经可以有效地降低峰值,并且通常比存储便宜很多,因此它将继续扩展。我看过的最复杂的研究忽略了其中一些因素。大多数存储前景在地理位置上受到限制并且相对不系统,因为它们将存储视为间断性的主要解决方案,而不是解决方案套件的一部分。我的直觉告诉我,总存储需求不到最大需求的20%,而不是经常声称的更高数量。这个数字仍然很大,但要记住,存储也是一个终极问题,对于完成电网的脱碳很重要,而在短期内,当我们可以维持热峰气加工厂同时抛弃基荷煤和天然气时,这一重要性就不那么重要了。
存储技术的赢家非常明显。抽水蓄能仍是全球最大的主动储水形式,并且仍有增加这种储水量的空间。被动式水力发电(使用自然填充的水坝作为按需发电而不是基本负荷的发电)正在增长,并且可能会看到主要大陆“电池”的建造。然后,将为特定类型的负载平衡和配电侧需求管理提供区域网格存储。那只是电池的一个价格点,在其他一些边缘方法中,电池显然是该用例的赢家,电池价格的下降速度与风能和太阳能价格一样快。
运输
个人运输
从技术上讲,这是一个已解决的问题,它比其他任何事情现在都更是一个部署问题。依靠电力,可步行城市和可骑自行车城市运行的公共交通是永远存在的显而易见的杠杆-只需声明其作为一种模式的首要地位并摆脱以汽车为中心的城市规划即可。电动公共汽车正在迅速普及,轻轨几乎总是电动的,地铁总是电动的。做更多的事情。
电动汽车也已经达到临界点,特斯拉Model 3预订了将近40万辆,而且每个制造商都发布了纯电动汽车。可能需要数十年的时间才能完成,而且充电点标准和方法也有一定的影响,但这不是主要的工程挑战,而是社会和部署方面的挑战。
货运运输
这也是相当简单的。存在各种类型的生物柴油和碳中和柴油,但并不经济。碳税将大大促进其经济发展。这将推动大量的创新,这将使替代燃料更加便宜。这不是需要突破的技术问题,而是经济和政治问题。
空运
奇怪的是,这也是一个已解决的技术问题。存在碳中和的喷气燃料,经认证可使用,并且已经使用。它们只是不比基于化石燃料的喷气燃料便宜。再一次,答案是对碳定价,并推动增量创新的使用和投资以降低价格。
从技术上讲,过渡到碳中和和清洁空气实际上并不是一个难题。在需要的每个主要情况下,都存在非常好的解决方案。但是,还没有改变的政治意愿,而且花了很多钱来减少通过出售化石燃料而做得很好的人和公司的改变的政治意愿。
非常遗憾的是,盖茨通过推动对能源突破的幻想需求,增加了解决这些问题的延迟。除此之外,他在微软之后的业绩一直非常积极。考虑到他的自由主义,泰尔的职位并不令人惊讶(尽管他声称这不是狭narrow的但细微的差别),但他的持续影响力表明人们继续将在一个领域赚钱的才华与在另一个领域的可信意见相混淆。