比爾·蓋茨:只需一個適度的綠色溢價,可以消除温室氣體排放?
【文/比爾·蓋茨】
我們熱愛電力,但我們大多數人並不瞭解電力。它一直都在我們身邊,確保路燈、空調、電腦和電視時刻都能工作;它為各種工業工藝提供動力,而對於這些工藝,我們大多數人平時並不在意。然而,就像生活中有時發生的那樣,只有在失去的時候,我們才會意識到它是多麼重要。在美國,斷電非常罕見,以至於人們都還記得自己10年前因停電而被困電梯裏的場景。
我以前並沒有意識到我們多麼依賴電力,這些年來,我逐漸認識到它是多麼重要。我真的很感激人們為實現這一奇蹟付出的一切。其實,平心而論,我對所有的物質基礎設施都感到敬畏,因為正是它們的存在,才使得電力價格如此低廉、如此普遍地存在又如此可靠。在富裕國家的幾乎任何一個地方,只要你打開開關,燈就會亮起來,而這隻需要支付極少的費用。説它神奇,一點兒也不為過。毫不誇張地講,在美國,一個40瓦的燈泡持續亮一個小時,只需要支付0.5美分。
在我們家中,我並不是唯一對電力有此感觸的人:我和兒子羅裏經常參觀發電廠(見圖4–1),這純粹出於興趣,我們就是想知道它們是如何運轉的。

圖4-1 2015年,我和家人前往冰島的瑟利赫努卡吉格爾火山觀光。隨後,我陪羅裏參觀了附近的一座地熱發電廠
我很高興自己投入那麼多時間來學習電力知識。首要的一點是,這是一項很棒的親子活動。(我是認真的。)另外,要想避免氣候災難,弄清楚如何在不釋放温室氣體的情況下獲得廉價而可靠的電力是最重要的事情。這是因為,一方面,電力生產是氣候變化的主要驅動因素;另一方面,如果我們獲得了“零碳”電力,我們就可以用它來幫助處理其他很多活動的碳排放,比如交通運輸和生產製造。我們如果不使用煤、天然氣和石油,那麼勢必會失去一部分能源,而要想把它們補回來,清潔電力將是主要來源。這就是我首先論述電力的原因,儘管製造業部門產生的排放量超過了電力部門。
此外,應該有更多的人獲得和使用電力。在撒哈拉以南非洲地區,家中用上可靠電力的人口尚不足總人口的一半(見圖4–2)。如果你根本就沒有電可用,那麼即便是給手機充電這種看似簡單的任務也很難達成,而且花費高昂。你必須去外面的商店,支付25美分乃至更多,才可以給手機充電,而這個價格是發達國家的居民為手機充電所支付的金額的數百倍。

圖4-2全球有8.6億人沒有用上可靠的電力
我並不期望大多數人都跟我一樣對電網和變壓器感興趣。(我想,如果你寫出了“我對物質基礎設施感到敬畏”這樣的句子,那你一定是個相當了不起的書呆子。)但我認為,如果人們都停下來想一想,現在這些被認為理所當然的服務是如何獲得的,那麼自然會更珍視這些服務,而且也會意識到我們每個人都不想放棄這些服務。未來,無論我們採用什麼方法實現“零碳”電力,它們都必須跟當前我們所用的方法一樣——既可靠又讓我們負擔得起。
在本章中,我想要解釋的是,在不產生碳排放的情況下,我們怎樣才能繼續從電力這種廉價且隨時可用的能源中獲取我們想要的所有服務,並讓更多的人享有這些服務。關於這一點,我們要從實現目標的路徑和未來的發展之路講起。
水力發電有很多優勢,比如價格相對便宜,但也存在一些重大弊端,比如修建水庫涉及當地社區的搬遷和野生動植物的保護,而且在修建水庫的過程中,如果土壤裏存有大量的碳,那麼它會轉化成甲烷,最終逃逸到大氣中。有研究表明,一座大壩在修建之初的50~100年可能是一個比燃煤更糟糕的温室氣體排放源——當然這還取決於修建大壩的地點。因此我們需要考慮,大壩需要運行多長時間才能抵消修建過程中排放的所有甲烷。另外,大壩的發電量受季節影響,因為雨季和旱季的河流水流量大小不同。當然,水力發電站的選址也有一定的侷限性,必須在有河流的地方建大壩。
化石燃料則不會受到這樣的限制,從地下開採出煤、石油或天然氣後,運送到發電廠作為燒水的燃料,然後利用沸水的水蒸氣驅動渦輪機發電。
基於化石燃料發電的優勢,在美國,當電力需求在“二戰”後爆發式增長時,人們毫不猶豫地選擇了化石燃料的發展路徑。在20世紀下半葉,美國新建的發電廠裝機容量中,化石燃料佔了大頭——總計約700吉瓦,是“二戰”前發電廠裝機容量的近60倍(見圖4–3)。
隨着時間的推移,電價越來越低。一項研究發現,1900年的電價至少是2000年的200倍。今天,美國電力部門的開支僅佔美國GDP的2%。想一想我們對電力的依賴程度,相比之下這是一個非常低的數字。

圖4-3化石燃料發電佔全球發電量的三分之二,實現清潔電力並非易事
電價之所以如此低廉,主要是因為化石燃料便宜。它們是廣泛可用的資源,而且人類已經具備更好、更高效的開採和發電技術。另外,政府也付出了相當大的努力,以維持化石燃料的低價格,並鼓勵加大生產。
美國自建國之初就一直採取這種做法:國會於1789年率先推出了有關煤炭進口的保護性關税政策。19世紀初,在意識到煤炭對鐵路行業的重要性之後,美國開始免除部分税收,並採取措施激勵煤炭生產(見圖4–4)。在1913年確立徵收公司所得税後,美國允許石油和天然氣生產企業在收入所得中扣除特定費用,而這其中就包括鑽探成本。1950—1978年,美國用於支持煤炭和天然氣生產企業的各項税式支出總計約420億美元(以今天的美元計),而且這些税收優惠措施至今仍在施行。另外,在租賃聯邦土地方面,煤炭和天然氣生產企業也享有政策優惠。

圖4-4宣傳頁上的煤炭設施(注:地點位於美國賓夕法尼亞州的康奈爾斯維爾,時間可追溯到1900年左右。)
美國並非特例,大多數國家都採取了相應措施,以維持化石燃料的低價格。據國際能源署估算,2018年全球政府在化石燃料消費領域的補貼總計多達4000億美元,這也進一步解釋了為什麼化石燃料在電力供應中一直佔有穩定的比例。燃煤發電量在全球電力供應中所佔份額(約40%)已經30年沒有發生變化,石油和天然氣發電量佔比約26%,同樣是30年沒有發生變化。總之,化石燃料提供了世界上三分之二的電力。與此同時,太陽能和風能發電量佔比約7%。
截至2019年年中,全球在建燃煤電廠總裝機容量約236吉瓦。煤和天然氣現在是發展中國家的首選燃料,其需求在過去幾十年裏呈急劇上升趨勢。2000—2008年,中國的煤電裝機容量增加了兩倍,總裝機容量超過美國、墨西哥和加拿大三國總和。
我們能否扭轉這一局面,在不產生任何温室氣體排放的情況下獲得所需的所有電力?
這取決於你説的“我們”指誰。如果採取合適的政策擴大風能和太陽能的發電量,並大力推動相關領域的創新,那麼美國可以很快接近這一目標,但全世界都能得到“零碳”電力嗎?這就難得多了。
讓我們從美國電力部門的綠色溢價説起。這實際上是個好消息:只需要一個適度的綠色溢價,我們就可以消除温室氣體排放。
就電力而言,綠色溢價是指從非排放源中獲得所有電力的額外成本,這裏的非排放源包括風能、太陽能、核能,裝備有碳捕獲設施的燃煤電廠和燃氣電廠,等等。(記住,我們的目標並不是只使用可再生能源,如風能和太陽能,而是實現零排放。這也是我把其他一些“零碳”選項包括在內的原因。)

圖片來源:視覺中國
綠色溢價是多少?若把美國的整個電力系統轉變為“零碳”來源,每千瓦時的平均零售價將增加1.3~1.7美分,與當前大多數人所付的電價相比,上漲幅度約15%。對普通家庭來説,每月的綠色溢價總計18美元——這是大多數人負擔得起的金額。當然,對低收入的美國人來説,這可能是一個負擔,因為他們已經把十分之一的收入花在能源上面了。
美國的綠色溢價這麼低,自然是好事。歐洲也處於類似的有利位置。歐洲一家行業協會的一項研究表明,就電網而言,“脱碳”90%~95%會導致電費平均上漲約20%。
令人遺憾的是,其他國家很少有這麼幸運。美國有龐大的可再生能源,包括太平洋西北地區的水、中西部地區的強風、西南地區和加利福尼亞州長年不斷的太陽能,等等。有些國家可能有一些太陽能而沒有風能,也可能有一些風能而常年缺乏太陽能,或者兩者皆缺。另外,有些國家的信用評分可能比較低,難以獲得融資,因而缺乏建立新電廠所需的數額龐大的資金。
非洲和亞洲的處境最為艱難。在過去幾十年裏,中國完成了歷史上偉大的壯舉之一——讓數億人擺脱了貧困,而這一成就部分得益於廉價建造的燃煤電廠。中國企業大幅降低了燃煤電廠的建設成本,降幅達到驚人的75%。現在,它們想要更多的客户(這是可以理解的),而且也在不遺餘力地吸引下一波發展中國家:印度、印度尼西亞、越南、巴基斯坦,以及整個非洲地區的國家。
那些潛在的新客户會怎麼做呢?是建造燃煤電廠,還是轉向清潔電力?我們來看一下它們的目標和選項。對貧困農村地區的人口來説,小型太陽能項目是一個可選項,因為他們需要給手機充電,也需要夜間照明。但對那些發展中國家來説,這種解決方案永遠無法為其提供啓動經濟所需的規模龐大、廉價且隨時可用的電力。它們希望效仿中國的做法——通過吸引製造業、通信服務業等產業助推經濟發展,但問題是這類業務所需的電力規模及可靠性是時下小型可再生能源電力項目無法提供和保證的。
如果這些國家選擇建造燃煤電廠——就像中國及世界上每個富裕國家所做的那樣,那麼必將迎來一場氣候災難。但就目前來看,這的確是對它們來説最經濟的選項。
為什麼一開始就要出台綠色溢價之類的政策?其中的原因並不是那麼顯而易見。燃氣電廠只要運轉就必須不斷購買燃料,而太陽能發電廠、風電廠和水力發電站的燃料是免費的。再者,一個老生常談的道理:一項技術應用越廣泛,它的成本越低廉。那麼,為什麼發展綠色電力要付出額外的成本呢?
原因之一是化石燃料太便宜了,它們的價格中並沒有計入氣候變化的真實成本(因導致全球氣候變暖而造成的經濟損失),使得清潔能源難以與之競爭。而且,我們已經花了幾十年的時間,打造了一個涵蓋從地下開採化石燃料並利用化石燃料生產和輸配能源的系統,在這個系統中,一切成本都很低。
還有一個原因是前文提到過的:世界上有些地區根本沒有合宜的可再生資源。使用可再生資源的比例要實現近100%,需要把大量清潔能源從其生產地(陽光充足的地區,最好是赤道一帶,以及多風的地區)輸送到需求地(多雲、無風的地區)。這需要架設新的輸電線路——一項成本高昂且極耗時間的工作,特別是當它涉及跨越國界的時候。而且,我們架設的輸電線路越多,電力的價格就越高。事實上,在電力的最終成本中,輸配電成本佔比超過三分之一。另外,在電力供應方面,很多國家也不想依賴其他國家。
但廉價的石油和昂貴的輸電線路並不是電力部門推高綠色溢價的最大因素。究其原因,主要出在我們對電力的可靠性要求及可再生資源的間歇性問題上。
陽光和風都屬間歇性資源,也就是説,它們很難一年365天、一天24小時連續發電。我們對電力的需求卻是非間歇性的,希望時時刻刻都有電可用。所以,如果太陽能和風能在電力結構中佔據重要比例,為避免發生重大斷電事故,在沒有陽光、沒有風的時候就需要其他選項。我們要麼把過剩的電力存儲在電池中(關於這一點,我稍後會講到,但其成本極其高昂),要麼增加其他依賴化石燃料的能源供應,比如建造以備不時之需的燃氣電廠。無論哪種方式,從經濟學的角度看,都不站在清潔電力這一邊。在我們接近100%地使用清潔電力時,間歇性會轉變成一個更麻煩、更昂貴的問題。

圖片來源:視覺中國
在間歇性方面,最明顯的例子就是太陽落山之後,太陽能電力供應會中斷。對於這個問題,假設解決方案是將白天生產的多餘的一千瓦時電力存儲起來,留待晚上使用(你需要的遠不止這點兒,我在這裏使用一千瓦時是為了計算方便),那麼我們的電費會因此增加多少呢?
這取決於兩個因素:一是電池的成本,二是電池的使用壽命。就成本而言,假設使用一千瓦時的電池要花費100美元(這是一個保守估計,我暫時先不考慮其他情形,比如為購買該電池而不得不貸款)。至於電池的使用壽命,我們假設充放電循環為1000次。
所以,這個一千瓦時的電池的資本成本是100美元除以1000次充放電循環,即每千瓦時為10美分。這是發電成本之外的費用,利用太陽能發電,每千瓦時成本約5美分。換句話説,與日間用電成本相比,購買存儲起來供夜間使用的電力需多付兩倍的價錢——5美分的電力生產成本和10美分的電力存儲成本,總計15美分。
我認識一些研究人員,他們表示可以製造出5倍於上述使用壽命的電池。雖然現在他們還沒有成功,但如果他們做到了,那麼原本10美分的額外費用將降到2美分,這可以説是一個相當大的降幅。總之,只要你願意支付一筆高額費用,那麼太陽能電力供應的夜間用電問題在今天是可以解決的。而且,通過創新研發活動,我相信我們可以降低這一額外費用。
令人遺憾的是,夜間間歇性並不是我們所要應對的最大難題,夏冬之間的季節變化是更嚴重的障礙。當然,這個問題也有諸多解決方案,比如通過核電廠或裝備有碳捕獲設施的燃煤電廠來增加電力供應。任何現實場景都將包含這些選項。關於這方面的內容,我會在本章後面談到,在此為簡便起見,我僅使用電池來説明季節變化的問題。
假設我們想存儲一千瓦時電力,但不是為了供一天使用,而是為了供一個季度使用。我們在夏季存儲電力,然後在冬季用來驅動一個空間加熱器。這次,電池的生命週期不再是問題,因為每年只需要給它充一次電。
但假設我們需要通過融資來購買電池。現在,我們已經佔用了100美元的資本。(顯然,你不會為100美元的電池融資,但如果你想購買足可存儲數吉瓦電力的電池,那麼你可能就需要融資了。)如果我們需要為資本支付5%的利率,那麼在電池成本為100美元的情況下,存儲一千瓦時則需要額外付5美元。這裏還要記住,我們為日間太陽能電力所支付的成本僅5美分。誰會花5美元存儲價值5美分的電力呢?
季節間歇性和高昂的電力存儲成本還會導致另外一個問題,而這個問題對太陽能的大用户來説尤為明顯:夏季產能過剩,冬季產能不足。

在下雪天,被雪覆蓋的光伏板不能為家庭提供能源。圖片來源:視覺中國
由於地球的自轉軸是傾斜的,所以任何一個地點的日光量都會因四季的變化而不同。日光強度也是同樣的道理。這個變化的幅度有多大,取決於該地離赤道有多遠。在厄瓜多爾,日光的變化幅度幾乎可以忽略;在我居住的西雅圖地區,一年中日照最長的一天的日光量是一年中日照最短的一天的兩倍;在加拿大和俄羅斯的一些地區,該差值會達到12倍之多。
為什麼這種變化很重要?我們來看另外一個思想實驗。假設在西雅圖附近有一個城鎮想發展太陽能,希望每年生產一吉瓦電力。我們姑且稱它為“日光城”。那麼,日光城的太陽能陣列要有多大呢?
選項之一是安裝足夠多的太陽能電池板,在陽光充裕的夏季生產一吉瓦電力。但到了冬天,日光城就不那麼走運了,因為這個季節的日光量只有夏季的一半。如此一來,也就出現了產能不足的情況。(對於電力存儲的高昂成本,當地議會非常清楚,所以排除了電池選項。)另外,在日短夜長的冬季,日光城需要安裝更多的太陽能電池板,以生產足可滿足冬日需求的電力。顯然問題是,隨着夏季的到來,這些太陽能電池板的產能又會過剩。由於電價非常便宜,所以對日光城來説,要收回安裝這些太陽能電池板的成本,壓力很大。
在電力產能過剩問題上,日光城可以選擇在夏季時關閉部分太陽能電池板,但這樣做意味着資金投到了一年只使用一半時間的設備上,這會進一步推高該地居民和企業的用電成本。換句話説,這將提升日光城的綠色溢價。
日光城的處境並不僅僅是一個假設命題,類似的情況已經在德國出現。通過雄心勃勃的“能源轉型”項目,德國計劃到2050年將使用可再生能源比重提升到60%。在過去10年裏,德國投入數十億美元,大力推廣利用可再生能源——太陽能裝機容量在2008—2010年增加了650%。但是,德國在2018年6月生產的太陽能電力是2018年12月的10倍左右。事實上,在夏季,德國太陽能發電廠和風電廠生產的電力實在太多,以至於整個國家都用不完。出現這種情況時,德國會把一部分過剩的電力輸送給鄰國波蘭和捷克,而兩國領導人抱怨説這給他們本國的電網造成了極大的壓力,同時造成了不可預測的電力成本波動。
間歇性還會引發另外一個問題,而這個問題甚至比日常或季節性變化問題更難解決。如果發生極端事件,一座城市在接下來的幾天裏無任何可再生能源可用,那麼它靠什麼堅持下去?
假設將來東京的電力生產完全依賴風能。(日本確實有相當豐富的陸上和海上風力資源。)假設在8月的氣旋高峯期,一場巨大的風暴襲擊了東京,由於風力強勁,若不關停風力渦輪機,它們則會悉數被毀。該市領導人決定關掉風力渦輪機,同時尋找性能最好的大容量電池存儲電力,希望以此應對這場風暴。
問題在於他們需要多少電池才能滿足東京整座城市3天的電力需求?因為風暴要持續3天,也就是3天后他們才能重啓風力渦輪機。
答案是至少1400萬塊電池,其存儲容量超過全世界10年的產能,購買價為4000億美元。考慮到電池的生命週期,這些電池平均每年的成本超過270億美元。而這還僅僅是電池的資本成本,不包括電池的安裝和維護費用。
這個例子完全是假設的,沒有誰會真認為東京應該百分之百依賴風電或將所有電力存儲在時下的電池中。我舉這個例子是為説明至關重要的一點:大規模存儲電力極其困難,而且成本高昂,但在未來幾年,如果我們依賴間歇性資源提供相當比例的清潔電力,那麼這將是必須面對的問題。
而且,在未來幾年,我們將需要更多的清潔電力。大多數專家認為,隨着我們對其他碳密集型流程進行電氣化改造,比如鋼鐵製造電氣化和汽車動力電氣化,到2050年,世界電力供應需要增加一倍乃至兩倍。而這甚至還沒有把人口增長因素考慮在內,也沒有考慮人們會逐步走上富裕道路並會使用更多電力的情況。所以,這個世界需要的電力將是我們現在所生產電力規模的3倍以上。
由於太陽能和風能是間歇性資源,所以電力生產能力需要進一步擴大。(裝機容量是指在太陽照射最強或風力最大時能生產的電力。這是一個理論上的數值。發電量是實際生產的電力,這當中計入了資源的間歇性、電廠因維修和保養而暫時關閉的情況,以及其他影響因素。發電量通常小於裝機容量,而在資源不穩定的情況下,比如依靠太陽能和風能發電,兩者之間的差距可能更大。)
算上我們將使用的額外電力,並假定風能和太陽能將發揮重要作用,那麼要想在2050年以前實現美國電網完全“脱碳,”需要在接下來的30年裏每年增加約75吉瓦的裝機容量。
這個數字大嗎?在過去10年裏,每年平均增加了22吉瓦。現在我們需要在此基礎上再增加兩倍以上的裝機容量,並在接下來的30年裏一直保持這一步伐。
這項任務並不難完成,因為太陽能電池板和風力渦輪機的製造成本越來越低,而且效率越來越高。換言之,我們發明了新的方法,可以從給定數量的太陽能或風能中獲得更多電力。(時下最好的太陽能電池板只能將不到四分之一的照射陽光轉化為電力,而市面上常見的太陽能電池板的理論上限為33%左右。)隨着轉化率的不斷提高,在同等面積的土地上獲得的電力更多,這將有助於我們更廣泛地應用這些技術。
但僅有更高效率的太陽能電池板和風力渦輪機還不夠,因為美國在20世紀所建造的設施與21世紀的需求不匹配。地理位置將比以往任何時候都更重要。
電網運營伊始,公用事業公司就將大多數發電廠建在了美國高速增長的城市周邊,因為這可以相對容易地利用鐵路和管道將化石燃料從開採地運送到發電廠。結果就是,美國電網依賴鐵路和管道進行長距離的燃料輸送(將燃料運至發電廠),然後再依賴輸電線路進行短距離的電力輸送(將電力輸送到各個用電城市)。
這個模式並不適用於太陽能和風能,我們不可能用軌道車把陽光運送到某個發電廠,陽光必須在現場被轉化為電力。但美國的大部分太陽能都在西南地區,大多數風能集中在北美大平原地區,遠離多個大都市圈。
簡而言之,在我們越來越接近“零碳”電力的道路上,間歇性是推高成本的主要力量。這就是為什麼那些試圖走綠色環保路線的城市仍在用其他電力生產方式補充太陽能電力和風電,比如可按需生產電力的燃氣電廠。而這些所謂的“尖峯負載發電廠”無論如何都不可能是“零碳”的。
事先澄清一點:太陽能和風能這類間歇性能源在實現零排放方面可以發揮重要作用,而我們也的確需要它們來發揮作用。我們應該在任何經濟上合算的地方快速部署可再生能源。在過去10年裏,太陽能和風能的發電成本降幅令人驚訝。比如,2010—2020年,太陽能電池的價格已經降到接近先前的十分之一,而整套太陽能系統的價格僅在2019年就降了11%。之所以出現如此大的降幅,一個主要原因是“邊學邊做”:道理很簡單,就某種產品而言,我們生產的次數越多,生產它的熟練程度越高。
我們確實需要消除那些阻礙充分利用可再生資源的障礙。比如,人們通常認為美國的電網是單一連接網絡,實際上並不是這樣,美國的電網不止一個,而是有很多,它們極度分散,因而基本不可能將電力輸送到生產地以外的地方。亞利桑那州可以把過剩的太陽能電力賣給臨近的州,但對於輸送到那些相距遙遠的州就無能為力了。

圖片來源:視覺中國
這個問題是可以解決的:在全國範圍交叉架設數千英里的特種長途輸電線路,用以輸送高壓電。該技術早已存在,事實上,美國已經架設了一些這樣的高壓輸電線路。(最長的輸電線路從華盛頓州延伸至加利福尼亞州。)但要對電網進行大規模的升級改造,現在還面臨相當大的政治障礙。
想想看,如果要架設輸電線路,讓美國新英格蘭地區的客户用上西南地區的太陽能電力,那麼需要把多少土地所有者、公用事業公司、地方政府和州政府召集到一起?僅僅是選擇路線和確立道路通行權就是一項艱鉅的任務。而如果你想架設穿越公園的大型輸電線路,往往還會遭到當地居民的反對。
跨西部快速傳輸電力項目(TransWestExpress)計劃於2021年開工,該項目旨在將懷俄明州的風電輸送到加利福尼亞州和西南地區各州,預計2024年開始運營——這與最初的規劃時間相比延後了大概17年。
但如果能圓滿完成這個項目,那麼它所產生的影響將是革命性的。目前,我資助了一個項目,目標是建立一個覆蓋全美電網的計算機模型。通過這個模型,專家研究了西部各州如何才能在2030年以前趕上加利福尼亞州、實現可再生能源佔比60%的目標,以及東部各州如何在2030年以前趕上紐約州、實現清潔能源佔比70%的目標。他們發現,除非強化電網建設,否則上述東西部各州根本不可能實現目標。該模型還顯示,在電力輸送方面,若採取統一的地區性和全國性策略,而不是讓各州自行其是,那麼在實現減排目標方面,每個州都可以節省多達30%的可再生能源。換句話説,在最佳地點建造可再生能源設施,建立統一的國家電網,並在全國範圍內按需輸送“零碳”電力,可以降低成本。
在接下來的幾年裏,電力在整體能源消費結構中將佔據更大的比重。對世界各地的電網來説,這樣的模型是大有助益的,它可以幫助我們回答如下問題:在某一給定地區,哪種清潔能源組合最高效?應該在哪裏架設輸電線路?哪些規定會成為障礙?應該採取什麼樣的激勵措施?總之,我希望看到更多類似的項目。
再看另外一個問題:隨着時間的推移,美國家庭將更少地依賴化石燃料,轉而依賴電力(比如電動車和冬季用電取暖)。屆時,每個家庭都需要進行電氣服務升級——成本較先前至少增加一個量級,而且在很多情況下可能遠不止於此。很多街道會被挖開重新鋪設線路,電線杆上會安裝更粗的電線、更重的變壓器及其他各種設備。因此,幾乎每個社區都能切身感受到這種變化,而政治影響也將下沉到地方層面。
技術或許有助於克服一些與上述升級相關的政治障礙。比如,如果把輸電線路鋪設在地下就不會那麼礙眼了。但就目前來看,把輸電線路埋到地下,成本將增加5~10倍。(問題在於熱量的散發:在電力輸送過程中,輸電線路在電流通過時會發熱。如果輸電線路架設在地上,這不成問題,因為熱量會隨之消散在空氣中,但若在地下,熱量則無處散發。如果温度過高,輸電線路在地下就會熔化。)部分公司正在研發下一代輸電技術,該技術將解決輸電線路的發熱問題,以大幅降低在地下鋪設線路的成本。
部署現有的可再生能源設施並提升輸電技術是當前要做的最重要的事情。如果我們不在整體上顯著升級電網,而是讓各州自己去做,那麼綠色溢價可能就不是15%~30%了,它可能是100%甚至更高。除非我們大規模使用核能(我會在下一節談這個問題),否則在美國,任何實現零排放的路徑都需要我們不遺餘力地發展風能和太陽能電力。在美國的電力結構中,最終會有多少來自可再生能源,現在還不好説,但有一點是我們知道的,那就是從現在到2050年,我們必須以比當前更快的速度(5~10倍的速度)開發可再生能源電力。
另外要記住,在利用太陽能和風能方面,大多數國家都沒有美國幸運。事實上,我們希望我們的電力供應結構中有相當大一部分來自可再生能源,這只是一個特例,並不具有普遍性。雖然我們一直在不停地部署太陽能和風能發電及傳輸設備,但這個世界仍需要一些新的清潔電力發明,原因就在於此。
很多偉大的研究已經在開展。如果問我為什麼喜歡自己的工作,我的回答是它讓我有機會見到世界上頂級的科學家和企業家,並向他們學習。多年來,在投資突破能源聯盟及其他項目的過程中,我見識了一些潛在的技術突破,而這些突破可能就是可在電力部門實現零排放的革命性技術。目前,它們處於不同的開發階段,有些已經相對成熟且經過了多方面的測試,而其他一些,坦白地説,一文不值。但在一些“瘋狂”的想法上,我們不能因為害怕而不敢下注。要知道,這是保證我們至少有一些突破的唯一方法。
(本文註釋略)

比爾·蓋茨:《氣候經濟與人類未來》,中信出版社。