能源转型意味未来可持续?
发布者:admin | 来源:澎湃新闻 | 0评论 | 401查看 | 2020-11-19 10:36:30    

能源转型已经实现了吗?


“能源转型”指导着全球各国制定气候和环境相关的政策,“可再生能源”已成为了社会重要的驱动力。


这似乎为我们勾画了这样一幅未来的图景:风电、光伏、水利等“新能源”迅猛发展,将满足全人类生存的能源需求,同时各类化石燃料很快将会被淘汰;温室气体排放量将会下降;物种大灭绝将会停止;空气不再有污染;生态环境得到保护;生物多样性不再遭到损失……只是能源转型真的在发生吗?


2020年《中国能源报》的一篇文章提及,“可再生能源”的发展实际推动了中国煤电装机的不断增加。事实上,化石燃料消费并未被“新能源”消费替代。


文章解释,由于煤电在热备用状态下能高效增加输出,在风电和光伏等可再生能源发电出现间接性缺口时,煤电可以提供更稳定可靠的供电,支撑电力系统的整体安全,以此缓解可再生能源发电的不稳定性。


随着可再生能源在整个能源生产中的比重越来越大,它们成为了能源生产总量急速扩张中的一部分,但却间接地带动了二氧化碳的排放,对“传统能源”的扩张起到了一定的助推作用。


以煤电来弥补可再生能源发电时的不稳定性的常规做法间接说明了“旧能源”与“新能源”之间并不是一个非此即彼的竞争关系。


428.jpg

图一:1800-2017年不同能源占全球总能源消费百分比

图二:1900-2017年不同能源消耗量(单位:艾焦/EJ)


2019年发表于《能源研究与社会科学》期刊的一篇文章对比了19世纪至21世纪全球不同能源的消费占比与消费总量。就不同能源消费占比而言,在1800年与1900年两个时间点,生物燃料与煤炭消费都呈现下滑趋势。


然而,就能源消费总量而言,从1800年至2000年,历史上不同能源的总消耗呈持续增长。2000年全球煤炭消费总量是1950年代时的两倍多,生物燃料的消费量是1800年的两倍多。


这些数据说明可再生能源的扩张并没有取代化石燃料等其他传统能源形式。在较长的历史时期内,数据模型显示两个世纪以来全球能源转型从未真正发生。


尽管近年来,各国都有数据显示碳排放趋于平缓和碳排放量略有下降的例子,但这并不意味着在现阶段我们完全实现了能源转型。


能源转型应当是基于可再生能源逐步取代化石能源消费的愿景。在这种发展愿景下,我们不能只看到可再生能源积极的一面,而忽略了在转型过程中所面临的各种“可持续性”挑战。因此,将“清洁能源”或“低碳能源”发展等同于承诺一个可持续的未来,是需要大家进一步理智思考与对待的说辞。


可再生能源与生物多样性丧失


可再生能源具有很高的环境与社会经济效益。通过太阳、水、风、潮汐获取能量,相比煤炭石油等化石燃料,具有减少空气污染、降低碳排放等优势。同时,能源项目相关的基础设施建设通常是拉动GDP、创造就业与经济发展的重要推动力。


然而,可再生能源项目在开发与生产过程中却存在其他形式的污染。例如,太阳能光伏的主要原料多晶硅在生产阶段会排放大量废气与废水;生物质能在使用化肥和农药时会造成土壤和水污染;水力发电时水库会排放大量的甲烷。


不仅如此,可再生能源造成的主要负面效益还在于对土地利用的改变,导致与其重叠的生境丧失、栖息地破碎,直接或间接影响当地物种的存亡。


2020年3月发表在《全球变化生物学》的一篇研究指出,大多数可再生能源的基础设施建设对土地资源的占用是化石燃料热力设施占地面积的10倍左右。


因为可再生能源多数不能直接产生工业过程所需的高温,所以需要设置不同的过程将能量转化为有用的电力或热能。比如,风电和太阳能发电收集的能量密度很低,为了提供更可靠的储能服务,意味着需要重新组合储能系统,这间接造成了“过度建设”发电和输电设施,增加了工厂所需的土地面积和材料需求。


而日益增长的可再生能源基础设施建设不可避免地与自然资源丰富地区重叠,进而对当地生物多样性保护构成了威胁。


例如,陆上风能、水利发电和太能光伏发电已侵占了世界上许多保护生物多样性最重要的地方,并在一定程度上增加了当地原有物种种群的局域灭绝概率、影响该物种的分布模式和配对成功率。一项研究表明,在德国风电装机造成每年大约损失1.2万只不同种类的昆虫,使飞行昆虫总数下降了75%。另外,一项针对美国怀俄明州中南部风电场的研究提及,当地艾草松鸡的巢址距离与风电涡轮机每增加1公里,其筑巢和育雏失败风险分别增加7.1%和38.1%。


据统计,目前全球已有2206个可再生能源基础设施建设覆盖了重要的自然保护区域,另外有922个设施正在开发中,这些设施跨越了886个保护区、749个关键生物多样性区和40个不同的荒野区。更令人担忧的是,半数以上的重叠地区,正在从欧洲向东南亚和撒哈拉以南非洲等生物多样性更丰富的地区扩散。


此外,“绿色经济”推动下发展的生物质能源,也对生物多样性保护存在不利影响。树木是构成森林生态系统中重要的碳库来源,而森林土壤的碳储存对缓解气候变化具有重要意义。但有文章指出,欧盟针对生物质能源的推广政策不仅激励了发展中国家加强森林资源开发,也意外导致欧洲国家从美国与加拿大进口大量木材。


欧盟对于生物质能源的推崇间接导致其他国家区森林生态系统的变化。这意味着,即便是为了达成降低碳排放的共同目标,可再生能源的发展有时也可能与生物多样性的保护相冲突。


在气候目标与绿色经济的共同推动下,“清洁能源”看似强调了“可持续”的发展目标,实则掩盖了发展背后将经济和能源安全目标嫁接于“减排”目标的事实,破坏了联合国可持续发展目标所承诺的“避免生物多样性危机”的全球使命。


能源转型背景下生物多样性保护的困境


通常,可再生能源项目建设有相应的环境影响评估与生物多样性补偿机制,以预防或弥补经济发展对于生态环境的破坏。


环境评估可以在项目建设初期在空间与时间上规避基础设施建设对生物多样性结构造成的影响。如遭受无法完全避免的影响后,通过生物多样性补偿机制可以实现生物多样性“零净损失”。


比如,在场内或场外修复或重建退化的生境,或将经济手段引入保护措施,让开发商通过购买土地生产信额进行补偿。在物种组成、生境结构、生态系统功能、人类使用和文化价值方面,通过一些列的保护措施,理论上可以实现最大程度生物多样性的净收益。


然而,无论是环境影响评估还是生物多样性补偿政策,在实施与执行层面都存在一些缺陷。


通过投资建设规模巨大的可再生能源项目度过经济低迷时期是各国常见的战略规划。这导致可再生能源项目发展过程中,政府对环保问题的重视程度远低于其对经济发展的重视,甚至在开发过程中牺牲环境利益,导致许多现有的环评制度执行效果不尽如人意,也使生物多样性补偿政策的执行无法跟上全球基础设施建设扩张的步伐。


2019年,一篇发表在生物医学期刊《One Earth》的研究分析了“零净损失”政策对受全球基础设施扩张威胁的生物多样性的保护作用。据统计,只有23%的国家支持或要求生物多样性补偿,而有一半具备强制性补偿政策的国家的基础设施发展对世界自然保护联盟濒危物种红色名录上三分之一的濒危物种构成威胁。


目前生物多样性抵消机制在政策制定和执行之间存在巨大差距,很难补偿或赔偿由全球基础设施建设对生物多样性丧失带来的影响。


对于气候与生物多样性保护来说,无论是可再生能源还是传统能源都可能导致“不可持续”的结果。能源在使用与消费层面是局部的,但能源发展过程中的资源部署是全球范围,能源项目对于环境与生物多样性的影响,不仅是地域性的,更是全球性的。


因此,不能简单将扩张“可再生能源”作为能源转型中对可持续目标的手段。无论在政策、企业、科研领域,都应该进一步研究与探讨可再生能源对于全球生物多样性影响的关系,将生物多样性丧失的因素纳入能源转型与发展考虑的范围,成为“可持续”发展的一部分重要指标。


参考文献:


1.York,R.,&Bell,S.E.(2019).Energy transitions or additions?Energy Research&Social Science,51,40–43.https://doi.org/10.1016/j.erss.2019.01.008


2.FRB(2017)Compte-rendu«Journées FRB 2017.Biodiversitéet transitionénergétique:enquêtes


sur des liaisons dangereuses».Paris,35p.Accessed on 02/11/2017 at http://www.fondationbiodi


versite.fr/images/documents/Evenements/CR_JFRB.pdf


3.Rehbein,J.A.,Watson,J.E.M.,Lane,J.L.,Sonter,L.J.,Venter,O.,Atkinson,S.C.,&Allan,J.R.(2020).Renewable energy development threatens many globally important biodiversity areas.Global Change Biology,26(5),3040–3051.https://doi.org/10.1111/gcb.15067


4.Hallosserie A.,Soubelet H.,Leriche H.,Savin P.,Silvain JF.(2019)Biodiversity Issues Should Be Better Taken into Account in the Energy Transition.In:Leal Filho W.,Barbir J.,Preziosi R.(eds)Handbook of Climate Change and Biodiversity.Climate Change Management.Springer,Cham.https://doi.org/10.1007/978-3-319-98681-4_3


5.Li,Y.,Liu,X.,Xu,W.,Bongers,F.J.,Bao,W.,Chen,B.,Chen,G.,Guo,K.,Lai,J.,Lin,D.,Mi,X.,Tian,X.,Wang,X.,Yan,J.,Yang,B.,Zheng,Y.,&Ma,K.(2020).Effects of diversity,climate and litter on soil organic carbon storage in subtropical forests.Forest Ecology and Management,476,118479.https://doi.org/10.1016/j.foreco.2020.118479


6.LEBEAU,C.,BECK,J.,JOHNSON,G.,&HOLLORAN,M.(2014).Short-Term Impacts of Wind Energy Development on Greater Sage-Grouse Fitness.The Journal of Wildlife Management,78(3),522-530.Retrieved August 31,2020,from http://www.jstor.org/stable/43188172


7.Chen,S.,Wang,W.,Xu,W.,Wang,Y.,Wan,H.,Chen,D.,Tang,Z.,Tang,X.,Zhou,G.,Xie,Z.,Zhou,D.,Shangguan,Z.,Huang,J.,He,J.-S.,Wang,Y.,Sheng,J.,Tang,L.,Li,X.,Dong,M.,…Bai,Y.(2018).Plant diversity enhances productivity and soil carbon storage.Proceedings of the National Academy of Sciences,115(16),4027–4032.https://doi.org/10.1073/pnas.1700298114


8.Shellenberger,M.(2019,July 21).Why Wind Turbines Threaten Endangered Species With Extinction.Forbes.https://www.forbes.com/sites/michaelshellenberger/2019/06/26/why-wind-turbines-threaten-endangered-species-with-extinction/#7dd17d3164b4


9.zu Ermgassen,S.O.S.E.,Utamiputri,P.,Bennun,L.,Edwards,S.,&Bull,J.W.(2019).The Role of“No Net Loss”Policies in Conserving Biodiversity Threatened by the Global Infrastructure Boom.One Earth,1(3),305–315.https://doi.org/10.1016/j.oneear.2019.10.019


10.http://news.bjx.com.cn/html/20200515/1072796.shtml

最新评论
0人参与
马上参与