Charles Kolstad：Penultimate Chapter in the Saga of Decarbonization

以下內(nèi)容根據(jù)論壇演講實錄進行整理。

大家好，我叫作查理，我是斯坦福大學(xué)的教授，同時研究能源和環(huán)境領(lǐng)域，我非常高興今天能夠和大家進行交流，這個主題我一直非常關(guān)注，就是氣候變化，以及氣候變化所帶來的經(jīng)濟學(xué)，下面我先和大家分享一下我的PPT。

這是我今天的主題，我今天主題發(fā)言叫作脫碳長篇的倒數(shù)第二章，對于倒數(shù)第二章這個詞，對于非英語母語的人來說覺得這個詞比較怪，它實際上就是倒數(shù)第二的，比如說讀一本書，翻到最后一章，再往前數(shù)一個就是倒數(shù)第二章。

我今天發(fā)言主要的內(nèi)容就是談一下全球目前大家都希望實現(xiàn)碳減排，或者最小的，最可以接受的破壞氣候的方式實現(xiàn)經(jīng)濟的增長，我們要問的第一個問題，我們知道中國和美國現(xiàn)在已經(jīng)成為了全球二氧化碳以及溫室氣體最大的兩個排放國，換句話說我們不管作為個人還是作為企業(yè)，或者說是作為工程師，為什么這些事情對于我們這么重要，以及這個社會為什么非常關(guān)注排放的內(nèi)容，我們作為個人來說，作為企業(yè)來說，和我們有什么樣的切身關(guān)系。

首先在第一章，換句話說我們可以看到很多的書翻到最后一頁的時候說問題得到解決，每個人都很開心，但是倒數(shù)第二章的時候會看到其實并不是所有的問題都得到了解決，我覺得現(xiàn)在從全球從氣候政策的角度來說，最基本的策略如果我能夠簡單的來說，就是把能源需求電氣化，而且實現(xiàn)一個電力供給的去碳化，電氣化和去碳化使得我們將來如果依賴于電力可以減少對化石能源的使用。

同時包括像不管是發(fā)電還是包括輸配電等等，在這個過程中有什么樣的工具可以實現(xiàn)?第一，通過技術(shù)的變革和創(chuàng)新。我們大家都在討論創(chuàng)新，創(chuàng)新可以使得我們在節(jié)省成本的情況下實現(xiàn)更大，更高的效率，當(dāng)然在碳這個行業(yè)中也是一樣的，比如說低碳的一些能源來源，比如說風(fēng)能，太陽能，在這些方面當(dāng)中中國實際上是發(fā)揮了引領(lǐng)作用的。同時人們也可以選擇不同的行為方式，可以選擇這種低碳的生活方式來生活和工作。

但是在實現(xiàn)這個目標(biāo)的過程中所面臨的一大挑戰(zhàn)，就是我們需要考慮到這種生活水平不斷的提高，比如說人們不愿意再回到石器時代，降低我們現(xiàn)有的生活水平，人們總是希望提高生活水平，可以活得更好，但是意味著我們需要用創(chuàng)新方式來實現(xiàn)。

為什么我們要減少二氧化碳的排放?換句話說，在各國的政府，在指定政策的時候，來制定每屆政府未來的工作計劃，不管是中國政府，美國政府還是歐洲政府，我們知道有很多政府目前他可能選擇的政策不是很激進的，主要是因為做氣候變化實際上很難，同時從政治上來說推動的時候往往有比較大的阻力。

但是如果假設(shè)政府，當(dāng)然我指的不一定是中國政府，我覺得任何一個政府，中國政府，美國政府，如果說政府在這方面沒有很多法律法規(guī)的出臺，沒有很多對于溫室氣體排放的一些監(jiān)管，環(huán)境的限制措施，人們會問政府沒有這樣的政策，從個人來說為什么讓我實現(xiàn)低碳呢?同時減少溫室氣體排放對我有什么好處，是否可以真正的減少市場的風(fēng)險，推動清潔能源的發(fā)展，來減少溫室氣體，不管政府是不是出臺，我們是不是可以利用市場推動減排的工作，也就是說由市場，由消費推動需求，從需求側(cè)推動這方面的發(fā)展。

中國在過去這些年當(dāng)中我們可以看到太陽能，風(fēng)能，實際上在這方面發(fā)展的很好，就是因為中國創(chuàng)建了一個大的市場，同時降低了它的生產(chǎn)和制造的成本，還有很多像儲能電池的成本，另外對于溫室氣體排放來說，我們也不要忘記小企業(yè)，中小企業(yè)所發(fā)揮的作用。

下面當(dāng)我們談到為什么能源是最重要的，從餅圖可以看到全球的溫室氣體在哪里排放，是由什么行業(yè)，什么樣的國家來排放的。我覺得至少可以看到有3/4都是在能源使用的過程中來自于二氧化碳，還有來自于工業(yè)，像農(nóng)業(yè)等等，農(nóng)業(yè)是比較小的一部分，看整個餅狀圖，能源，建筑用能，交通用能，還有能源使用的方式實際上是排放最多的。

在這樣的分布情況之下，大家就會覺得我如果使用溫室氣體來減排，這個看起來好像會比較難，同時在全球，在氣球變化公約框架文件下90年代的時候大部分國家都簽署了這個國際公約，美國、歐洲還有很多的發(fā)達國家，在簽署公約之后他們一直是在努力的非常緩慢的取得了一些進展。

比如說歐洲這方面可能做的比美國好一點，亞太區(qū)大家知道最主要的就是中國，中國在過去的90年代開始發(fā)展排放量的速度確實很快的，但是我們不能指責(zé)排放的國家，因為很多的國家都是作為世界工廠來進行產(chǎn)品，服務(wù)的生產(chǎn)，自然就會有很大的排放。

同時我們看到排放盡管表面上看起來是中國排放的，但是產(chǎn)品服務(wù)很多都出口到歐洲和美國，下面我來簡單談一下美國在這個過程中的作用，我覺得是非常有意思的圖，這張圖顯示的是在美國發(fā)電量的情況，兆瓦。我們可以看到美國發(fā)電量當(dāng)中從剛開始之后略有一些下降，但是可以看到這個年代，甚至是在我出生之前的事情。

當(dāng)時還是有一些煤炭，煤炭廠的生產(chǎn)，另外我用不同的顏色表示了它的這些能源或者說它的發(fā)電量的來源，比如說淺棕色代表天然氣，藍色代表水蓄能，我們還可以看煤在其中發(fā)揮的作用，從60年代-70年代，到70年代的石油危機之后，一直到90年代，煤炭仍然是美國最主要的溫室氣體排放的來源。還有它也是發(fā)電最主要的來源。

就是因為煤炭它的整個物質(zhì)的壽命比較長，之后可以看到天然氣逐漸的比例有所增加，會替代煤的作用，在過去的10-15年當(dāng)中可再生能源，也就是我們說的風(fēng)能，太陽能不斷的增加。

下面我們碳一下關(guān)于N-1章，指的是我們發(fā)現(xiàn)了問題，但是我們不知道這個問題怎么解決，比如說最基本的氣候戰(zhàn)略，就是把能源需求側(cè)進行電氣化，比如說使用交通運輸，電動車，還有包括像重載卡車使用電池或者說使用氫能作為氫的重載卡車，長途運輸?shù)娜剂?。包括在建筑過程中添加熱泵等等，在進行電力的去碳化的過程中，它主要是通過可再生能源，以及通過儲能裝置來完成的。

這樣它可以解決可再生能源，還有包括天然氣它的一些間歇性，同時從天然氣來說，目前天然氣實際上它還是使用的比較多。那么當(dāng)然隨著技術(shù)不斷的變化，隨著創(chuàng)新的推動，如果說這個市場當(dāng)中沒有需求，是沒有辦法憑空創(chuàng)造出一個創(chuàng)新的，同時也沒有辦法改變?nèi)藗兊男袨榉绞健?/p>

這個看起來好像很簡單，但是問題，真正的癥結(jié)在哪里，對于電力來說我們更多關(guān)注的是能源，還有包括它的電力以及它的電力穩(wěn)定性，這些是從電力的角度來說，我們最為關(guān)注的三大因素。

對于可再生能源來說，它在一天當(dāng)中的某一些時刻可以發(fā)電，但是它的這種穩(wěn)定性確實是比較大的問題。另外還有包括像電動車等等，它實際上也是在穩(wěn)定性方面會存在著一些問題，比如說如果路上有50%的車都是電動車，人們可能在一天當(dāng)中的隨機時間去給車進行充電，或者說大家每個人都是晚上回家去充電，在瞬時對電力的需求就比較高，可能半夜到凌晨這方面的需要比較少。

這邊是美國加州的案例，把需求的電氣化和去碳化的能力供給結(jié)合在一起，我們把它叫作去碳化的供給曲線，深色的曲線來自于非可再生能源的一些能源需求，我們用總的供給減去來自于太陽能和風(fēng)能的供給，從這張圖我們可以看到白天的時候，也就是太陽在天上的時候，它的能量的需求變化，另外在系統(tǒng)當(dāng)中太陽能風(fēng)能它的供給也有所增加，下面像一個鴨肚子的形狀，問題是我們考慮進入波峰或者波谷的時候，進入另外曲線形狀的時候，也就是說對于可再生能源，如果它有一個快速的增加或者減少的時候，會產(chǎn)生什么樣的影響。

這也需要我們不管是從電池還是從儲能側(cè)，都要有充分備用的能源，比如說傳統(tǒng)使用泵進行儲能。如果要真正實現(xiàn)去碳化，要解決可靠性的問題，到底有哪些可選的方案，一方面就是我們擴大電網(wǎng)的覆蓋網(wǎng)絡(luò)，也就是說不僅僅是以地區(qū)或者國家為單位，當(dāng)然像中國，美國這樣的國家有一些困難，像比較小的，或者我們所說的長途輸配線的線路，建立大電網(wǎng)的概念。

同時在電網(wǎng)的傳輸過程中特別是跨國，跨境，對于審批，對于獲得這個國政府的批準(zhǔn)，以及整個建設(shè)都有一定的阻礙。所以這也是為什么我們很羨慕中國，因為中國在國內(nèi)進行統(tǒng)一部署的時候比較容易，在美國因為各州之間的界限比較清楚，所以比較難。

另外中國還提出了“一帶一路”的倡議，也就是可以從地理的角度來說，可以讓中國的輸配電線路納入全球的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，中國的傳輸線路可以使得全球成為大的電網(wǎng)，大家有些人認(rèn)為這樣的目標(biāo)定的有點太高了，覺得沒有辦法實現(xiàn)，但是我覺得這是其中的一種方式，我們?nèi)绻胍獪p少由于天氣對于這種能源的供給造成波動，這種大電網(wǎng)的方式是可行的。

另外一點，我們要增加儲能這方面的應(yīng)用，比如說像電池等等，當(dāng)我們碳到電池的時候，或者說我覺得有人可能說多加一點電池就好了，同樣在這個過程中我們需要不斷的進行創(chuàng)新，比如說像儲能電池，它的成本比較高，或者針對抽水蓄能以及其他能源轉(zhuǎn)換的形式也存在一定的技術(shù)障礙。

包括氫能的使用，氫能在很多長途運輸卡車當(dāng)中已經(jīng)成為了一個能源形式，但是也面臨儲存的問題。太陽能在全球使用幾十年了，大概2013年的時候電池在進行應(yīng)用，這是美國儲能電池每千瓦時成本，可以看到儲能電池的成本目前一直是在不斷的下降的，現(xiàn)在有沒有降到底還很難說，有很多人認(rèn)為在50美金之內(nèi)是可以接受的。

特別是如果你關(guān)注特斯拉的S型，它基本上續(xù)航里程非常好，電池可以達到100千瓦時。對于特斯拉來說，目前的價格可能在電池這方面特斯拉大概占到了1-1.5萬美元，我們可以看到未來電池的潛力。

同樣還有像其他的一些和油車相比，這些電池如果說它的價格能夠下降到50美金以下，電動車將在市場上非常具有競爭力。

第三個技術(shù)路線也就是從需求側(cè)方面進行一個靈活的配置和響應(yīng)，比如說像沙特阿拉伯，大家知道他們正在沙特的北部建一個新城，這個新城沙特希望全部使用可再生能源的方式，同時沙特也應(yīng)用了很多創(chuàng)新的技術(shù)，來進行需求和供給的協(xié)調(diào)響應(yīng)，這樣我們可以真正的減少穩(wěn)定性和它的需求供給不匹配的問題。

價格當(dāng)然是供需之間的一個很重要的調(diào)整點，但是在一天當(dāng)中有的時候可能一兩分鐘之間價格會發(fā)生比較大的差異，甚至一兩秒之類價格隨時的發(fā)生變化。

第四個技術(shù)路線是需要政府介入，也就是政府需要對于像去碳化的一些供給，還有需求提供一些激勵機制，比如說有人說從監(jiān)管部門的角度來說，應(yīng)該明確態(tài)度，二氧化碳的排放是不受歡迎的，是不鼓勵的，如果有選擇，希望人們盡量選擇低碳的方法。

后面我還想再談一下天然氣發(fā)揮的作用，我覺得天然氣的潛力是非常巨大的，特別是化石燃料，煤和油進行轉(zhuǎn)化的時候，天然氣在未來是非常有潛力的中間的機制。

還有頁巖氣，這些成本如果能夠進一步的下降，我們可以看到根據(jù)美國的經(jīng)驗，在全球?qū)嶋H上天然氣的儲量是比較大的，可以幫助我們減少化石燃料的使用，實現(xiàn)一個向著低碳的過渡。

最后簡單總結(jié)一下，想要真正的減少溫室氣體排放，我們認(rèn)為還是需要各國的政府來推動創(chuàng)新，特別是比如說有的時候我們不希望說技術(shù)的創(chuàng)新是排他性的，另外碳捕捉的這些技術(shù)，我覺得還是有一點風(fēng)險，盡管成本并不高，另外我們還可以由政府出臺一些政策，鼓勵人們的行為方式發(fā)生變化，但是行為的變化它也是需要政府推動的，以及需要政府出臺政策改變?nèi)藗兊男袨椤?/p>

我個人是非常樂觀的，我也非常感謝大家的聆聽，我也非常希望能夠和大家進行互動，或者在其他的場合環(huán)節(jié)，或者會后，非常感謝大家。