界讨论环境沃尔特•帕特森

让灯一直点亮

沃尔特帕特森 — Fri, 07 Sep 2007 13:51:00 +0000

人类正在把能源搞得一团糟，并危及着我们的星球，伦敦查达姆研究所的沃尔特•帕特森如是说。在其新书（摘录如下）里，他概括介绍了一种与众不同的考虑能源和动力问题，特别是电力问题的方法。

（获许摘自让灯一直点亮：关于电力的可持续发展，沃尔特·帕特森著；瞭望出版社/查达姆研究所 2007. ISBN 978-1-84407-456-3）

过去，电的故事通常是纪录片，是基于事实的。现在，它更像是科幻电影，充满天真的想法，远离现实。而今天的现实是，三分之一的人口根本用不上电。他们不能让灯一直亮着。国际能源机构估计，到2030年时，所需电力投资为10万亿美元——每3年超过1万亿美元。但是过去10年使电力企业的很多人失去了工作、失去了一切或失去了公司——损失已达几千亿美元。现在看来，未来的电力投资十分危险，或许根本不会出现投资行为。传统电力的主要技术——水库大坝、火力发电站和核电站、以及高架线——过去在财政问题和环境问题上一直饱受困扰。但是现在，传统电力的支持者仍正在努力使我们匆忙应用更多类似的技术，把事情搞得更糟。电的故事将会变成一个恐怖片。我们需要改写它，这已迫在眉睫。

要搞清楚这个故事，我们就必须搞清楚故事的前提。首先，我们必须搞清楚电的本身。反复重申了其基本要素；现在我们应该觉得这些要素是理所当然的。电不是燃料。电不是商品。电是一个过程，在一个全部互联电路里同时发生，稍纵即逝。过程不能存储。在特定地区，燃料从地上的一个孔里冒出来，比如煤、石油或天然气。如果想要在其他某个地方使用，你必须把它运到那里。但是你可以在任何地方开始电过程，方法千奇百怪，有大有小。电只存在于生产、传输和使用电的资产的基础设施里，并在其中流动。电是基础设施的一个功能。理解这一点，对必要转变很关键。没有燃料，你能生产并使用电，但是不能没有基础设施。通过基础设施的电流很容易测量；但是单位电价基本上是任意的。所谓的“电力市场”是虚幻的。单位电价不只与相关燃料的价格有关，而且还有赖于资产会计、税收、调节、风险、补贴、网络与系统影响和其他通常不会被提及的因素。区区一千瓦时的绝对价格不是必备资金、业务和贸易关系的充分基础。

电意味着基础设施

这不是一个准商品市场，我们应该直截了当地处理系统的实物资产——发电机、网络和终端技术。重要的是基础设施——拥有者是谁，有权使用者是谁，使用者是谁，以什么为依据。我们需要的不是准商品的批量交易，而是劳务合同。

为使供电服务更加可靠、可持续，我们不但需要升级所有的电力基础设施，特别是终端技术，而且需要对其进行改造。这就是新的故事开始的地方。传统电力的基础是一个技术模型，可追溯到一个多世纪以前，当时最有效的电技术都是基于水力和蒸汽动力。使用这些技术发电形成的规模经济使该模型成型。结果是，一个世纪后，全世界仍在使用远程大型中心电站生产同步交流电，利用包括远距离高压输电线在内的电网将其输送给用户。电网本质上是放射型的、单向的。它必须将电力分割，然后将其分配给负载，那些负载通常比发电机小几千到几百万倍。

过去，这种集中式配置通常是合理的。但现在可不是这样了。考虑一下某些明显的缺陷。大多数中心电站的发电机或间歇运转，或在多数时间只部分负荷工作，浪费了昂贵的资产。甚至在离开发电站之前，基于燃料的中心电站就浪费了三分之二的燃料能。在很多系统中，线路损耗是另一个重要部分。这种配置本质上就易于受到灾祸或误操作的伤害，破坏范围大，几乎瞬时发生。传统电学假设每个负载本质上都是相等的，需要电具有同样的高质量。这与我们荒谬的水管理政策类似，在此政策下，我们净化全部的水，使之达到饮用水标准，然后用大部分的水来冲厕所、洗车和浇灌草坪。以同样的方法，我们生产满足敏感载荷要求的高质量电，然后将其中大量电应用于要求不高的用途，如加热和制冷。此外，大多数电负载本质上是断续的和可调的；但是大型基于燃料的发电机本质上是不可变的。传统配置几乎全面失调。

“我们必须找到一个更好的方法来从事这项工作。”每一个冷静观察传统电力的人都不得不思考这个问题。非常幸运，现在我们能做到了。很多新发电技术已经应用或即将可以应用了，远远不止利用蒸汽动力和水力，技术特征也各不相同。风力涡轮机、微型水电机、生物质发电机、光电机、燃气机、微型涡轮机、燃料电池、斯特林发动机和微型发电机都具备了批量制造规模，而不是单个生产。我们制造的越多，价钱就越便宜。我们经常能够将这些小规模的发电机设置在负载附近，甚至就地设置，显著改变了网络需求和操作。与放射型的、单向的网络不同，一个分散型系统将拥有一个双向网状结构的网络，负载和发电机的大小完全相似，几乎均匀地分布在系统中。现在，检测与控制技术使完全自稳定系统真正成为可能，该系统中负载和发电机不断地互相传递信息，并做出相应的反应。

通过转向新的分散型电力系统，我们能够解决传统放射形电力系统的最严重缺陷。但是首先我们必须向决策者解释并阐明这个新故事。利用不同方法，忽视所报道的“发电的成本”。通常认为，相对于小规模的、更靠近负载的可再生能源发电站或热电联产发展站，传统的大规模远程火力发电站“更便宜”。正如早期注意到的，只注重每单位1便士的细小变化，而忽视了会计或财务框架、税务处理、补贴、风向、系统和网络影响或其他要素，也不考虑环境影响，这种比较毫无意义。它们对政策一点影响也没有。结果必将不断重复，直到习惯成自然。政策决定成本——反之不然。想要明智地、连贯地发展，那确实应该成为电力政策的目标。

完整的故事，完整的系统

例如，考虑一下税收。如果我们把电当作一种商品，税收只适用于单价，并适用于被测数量的批量交易。甚至对基于燃料的电来说，这也不令人满意。对可能被我们称作“基础设施电”的东西来说，如风、水或太阳能，这种税务处理也完全抓不住要点。然而，如果电被恰当地看作一个基础设施问题，税收政策就不应该集中在电流的流动上，而是应该聚焦于电力基础设施的资产税收上——所有资产，包括终端技术和容纳它们的建筑。为了升级电力基础技术、改善绩效水准和可靠性、并减少不希望的副作用，差别资产税是关键。

直到最近，这种税收政策还一直是不完整的、实验性的和非正式的，几乎不被认为是能源政策。然而现在，新电力，包括小规模分散型的、靠近负载的发电站，提供了更令人信服的理由和更诱人的机会以整合优化整个地方系统，包括发电站及其驱动的技术。终端技术——电灯、加热器、发动机、制冷器、电器等等——以及被动式基础设施，如楼房，都是系统的一部分，提供舒适、照明、动力、制冷、信息和我们认可的所有形式的电力服务。要提供价格更低、更可靠、影响更小、更优质的服务，升级终端技术是最有效的方式。但是大多数电力用户不知道，或不够关心可以做点什么。更糟糕的是，那些出售或提供电量的公司希望我们用的越多越好，并非越少越好。低效率的灯和发动机有助于它们的资金流转。更恰当的电力资产税务处理，特别是终端技术和建筑，能够为升级基础设施的投资提供一个强有力的激励，特别是对那些提供优质服务的公司。

用户想要的不是可靠的“电”；他们想要的是可靠的电力服务。由于使用地方发电站、由地方管理、驱动地方技术，让灯一直点亮的责任有同样的地方性和连贯性，因此更加易于管理。此外，在照明、舒适的享用者和提供者之间明确的合同中，这个责任能够成为核心，比起竞争出售区区几度电来说，这种交易更稳定、更不伤脑筋。

这个故事似乎更连贯、更有说服力。不把电当作一种商品，而把它当作一个提供服务的过程。改善整个过程，有利于提高服务的可靠性和质量，同时降低了易于遭到破坏的风险。也为日益增多的由基于燃料的发电站向基础设施发电站的转变提供了潜力，后者是电力可持续发展的关键。如果在全世界都能做到这一点，最终我们将会开始承认，所有的能源服务，甚至包括能源传输都不是商品，而是过程。挑战总是要优化整个过程——一个本质上对人类社会积极的事业。

我们怎么样才能解决这个难题呢？我们必须开始改变社会考虑电和能源问题的方法。其他所有的事情都会随之而来。那就是我们为什么要搞清楚这个故事的原因。那就是我们中那些政策研究者、分析家和评论家切入的地方——就在起点，就在这里，就在现在。

真正的能源政策必须明确地处理建筑，以及所有其他技术——不只是能源的生产和传输技术，还有提供我们实际需要的能量服务的技术。真正的“能源政策”不仅仅涉及商品燃料和电。它还关系到基础设施。而且，它不只涉及所谓的“能源供应”基础设施，如精炼厂和发电站。它还关系到我们应该明确有力地称之为“能源服务”基础设施的一切。

过程和基础设施

当我们考虑电的问题的时候，我们看的最清楚。在20世纪90年代早期，英国政府放宽了对电的限制，引进了烃工业的术语和概念。使电成为了一种准商品，像桶装石油一样购买和出售，在竞争的“电市场”上批量交易。引入竞争的目的是使电的单价，1千瓦时，尽可能的低。现在仍是这样，仿佛这是用户的要求。并非如此。用户想要的是一个低廉的电费账单——根本不是这种东西。用户还需要的是可靠的服务——让灯一直点亮。现在我们知道，像我们期望过的那样，低廉单价和可靠电力不会和谐共存。

不管自由市场理论家说什么，电不是，也从来不能是像石油或天然气一样的商品。像我们用电一样，它是一个过程，同时发生于一个完整的实物资产系统中——发电站、电网和负载。没有燃料你能用电，但是没有基础设施就没有电可用。电只存在于基础设施里。我们必须摆脱被误导的信念：电力政策可以被视为商品政策，电交易就是商品交易。电力政策应该首先是基础设施政策——就是说，政策能够引导实物资产的发展，并使之成形，利用电来提供我们需要的服务。

我们已经拥有一批政策杠杆，可用于引导、成形并升级我们的能源服务基础设施。明确地承认能源杠杆，比纯粹地集中于燃料或电或其单价的政策杠杆更重要，我们应该采取第一步行动了。我们不断听到，只有“更高的单价”才会使我们改善对能源的使用。那简直是一派胡言。最低生产定额、计划需求和政府采购都是改善基础设施的强有力政策杠杆。可能其中最有力的是资产税收、建筑和其他能源技术的税务处理。但是全世界的税收政策仍然固执地坚持一个根本缺陷[……]。如果你买进一项资产，并出售可测的产出，比如一个精炼厂或一个发电站，政府认为它是一个商业资产，因此对它征税。然而，如果你买入一项资产并提供能源服务，如一个绝热良好的、舒适的家，那就不是一个商业资产。你不必以单位“舒适”产出来测量或出售。总而言之，出于税收原因，比起出售产出的商业投资来说，政府对这种投资的处理太不大方了。单单一个假设便使所有能源基础设施的投资都偏离了方向，支持提供适合销售的能源传输的投资，不赞成提供优质服务的投资。当然，我们的确有时因改善的终端设备而得到捐赠、减免税、快速销帐、或其他金融财政利益。然而不幸的是，这种措施往往是非常规的、短期的、不协调的和不连贯的。它们从来没有被包含到能源基础设施的连贯政策中。由于问题紧迫，它们应该立刻开始。

能源安全意味着可靠的服务，而不只是燃料和电。要使价格上涨或者电力消减的影响最小化，最好的方法是通过升级基础设施，使对燃料和电的依赖最小化。例如，英国政府在全国有几万所建筑，它们自己负责——从办公室到监狱的每件事。假设，政府决定升级所有这些建筑——确保它们构造坚固、充分绝热，有高性能的照明、加热、通风和电器，真正拥有现场发电站和自己的热电联合发电站——事情会怎么样？这种事业必须与能源服务公司签订大型启动资金合同。它将在全国推进高技能职业。它将通过为扩大的应用范围提供装备，消减必要技术的单位成本。它将弥补弱点，并改善其所提供的全部能源服务的可靠性，并将有力地证明这是具有巨大发展潜力的。它将成为一个引人注目的国际公共关系策略。此外，它还能节省纳税人的钱。想象一下，在整个欧盟、在普通经济合作与发展组织国家、甚至在世界任何地方，这个方法所能成就的一切吧。政府采购业务的可持续发展，不只是燃料和电、还有能源服务，能够成就一个历史性的、迈向真正能源政策的改变。

真正的能源政策也指出了通向真正气候安全的方法。你可以进行这样的推论：

•气候是一个能源问题。

•能源是一个基础设施问题——不是一个商品问题，而是一个基础设施问题。

•因此，气候是一个基础设施问题。

要搞清楚气候问题，我们必须搞清楚能源问题。要搞清楚能源问题，必须从改变我们考虑能源问题的方法开始。政治家、金融家和新闻记者仍然不能理解这个问题，我们必须向他们解释这个变化意义深远的、令人兴奋的含义。如果我们认真地处理能源安全和气候安全问题，如果我们认真地让灯一直点亮，我们必须从搞清楚能源问题开始。

（获许摘自让灯一直点亮：关于电力的可持续发展，沃尔特·帕特森著；瞭望出版社/查达姆研究所 2007. ISBN 978-1-84407-456-3）

沃尔特·帕特森是伦敦查达姆研究所（皇家国际事务研究所）的能源、环境与发展项目副研究员。点此浏览他的个人网站：沃尔特·帕特森论能源。

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化石燃料，以及不顾后果的愚蠢

Fri, 07 Sep 2007 15:30:00 +0000

沃尔特•帕特森认为，真正的能源安全会加强气候安全，要做出明智、实用的选择首先要搞清楚术语。让灯一直点亮的作者回答了中外对话网的玛丽安•贝德提出的15个问题。

玛丽安·贝德（以下简称“贝”）：你认为我们正把能源“搞得一团糟”，而且在这个过程中地球遭遇着重重危机。人类做错了什么，我们怎样对地球造成了最严重的危害？

沃尔特·帕特森（以下简称“帕”）：我们正在不计后果地使用化石燃料，这很愚蠢。导致了大气层中二氧化碳的生成，它正在扰乱气候，给地球上的生物带来了灾难性的后果，尤其是对人类，或许就发生在我们孙辈的一生中。

贝：我们必须在能源消耗与环境之间、在“能源安全”与“气候安全”之间做出选择吗？

帕：不。通过减少有害的二氧化碳排放，真正的“能源安全”——改进利用能源的方式，以减少我们对化石燃料的依赖——也会加强气候安全。

贝：当前大多数能源基础设施中存在的最大的问题是什么？

帕：上个世纪，富国利用廉价石油和内燃机，创造了我们的建筑、住宅式样和社会组织。不幸的是，现在世界其他国家都在效仿我们树立的不良榜样。我们做过一个假设，通过大量消耗燃料和电，不适于居住的建筑可以变得适于居住，而且相对于我们需要什么就在附近生产什么，把人和货物迁到遥远的地方“更经济”。建筑是我们最重要的能源技术——使我们保持舒适，使人类能够在地球任何地方生活。能源服务基础设施——实物资产，为我们提供实际需要的舒适、照明、动力、制冷、信息和娱乐——远比燃料和电力供应基础设施更重要。我们制造的建筑、灯、发动机、冷却器、电器越好，所需要的燃料和电就越少。二者的关系显而易见。

然而，最大的问题是政治家和决策者还不理解这一点。几十年前——甚至在某些情况下，几个世纪前——我们就已经知道如何使能源服务基础设施变得更好。但是我们并不烦恼。政府也没有。现在我们有了良好的开端，希望我们仍然有足够的时间能在全世界彻底完成这项工作。

贝：你写到，燃料和电的单价本质上是人为确定的。那么，价格标准应该是什么，如何实现这个标准呢？

帕：重要的不单是燃料或电的价格本身，而是服务的总成本——舒适、照明等等。总成本中最重要的部分是对提供服务的技术的投资，而不是运行技术的燃料或电的单价。死盯着燃料或电的单价完全是坐失良机，特别是因为我们已经注意到了，此单价是人为确定的。价格由其他因素决定，如税收、补贴和其他金融手段；折扣率和其他会计程序；调整决策；系统和网络相互作用；以及是否考虑环境因素。

贝：全球20多亿人有正当的权利来要求在工业化国家中所能享有的一切能源利益，如何既能够满足他们的渴望，同时又能避免环境灾难呢？

帕：“满足”一词用错了。对一个稳定的星球来说，现在将富人和穷人分开的巨大差距不是一个济世良方。现在的那些富人曾犯过很多过分的错误，我们需要从中吸取教训。我们需要在全世界实施更可靠、更有弹性、性能更高、副作用更少的能源服务系统，特别是为那20亿仍在等待的人。技术上，我们已经知道如何实现。但是我们需要新的政策激励和资金，这样那些知道如何做的人才能想要去做。

贝：倘若，最富与最穷的人之间的巨大差距不是一个能带来稳定性的济世良方，那么对所有人来说，怎样才能使能源可持续发展？

帕：这个问题很大，对不同地区的不同能源服务，答案不尽相同。但是问题本身就是答案的一个关键方面。我们必须避免“一刀切”的方法，特别是当“一刀”只提及燃料或电的时候。我们面临的能源问题不只有一个，而是有很多，各不相同，它们为不同的时间表提供不同的选择。问题和解决办法都不是可简单互换的。例如，因为我们规划社会和经济时所采用的方法，运输是一个严肃的、具有挑战性的长期问题。与之对比，建筑相对容易。电是其中最容易的。因此，让我们马上去解决容易的问题吧，为解决更难的问题赢得时间。

贝：比如中国、印度和许多非洲国家，它们能够直接“跃”向新的供电方法吗？

帕：原则上，的确可以——倘若他们的领导人停止效仿之前老工业国家所推行的浪费的、不计后果的政策。新的分散式地方电力系统将成为最快捷、最有效的方法，把电灯和其他电力服务的好处带给中国农村、印度、非洲和任何地方。实际上，这会为必须进行变革的工业化地区树立一个颇具价值的典范。

贝：对大多数人来说，在所有的可再生技术中，哪一项的潜力最大？

帕：可再生技术——就是说，提供可再生燃料和电的技术——不应该是最先要考虑的。首先我们应该搞清楚终端服务技术——建筑、灯、发动机、冷却器、电器等等。然后我们才能选择最合适的可再生技术来完成这个系统。供电技术的适应性依次依赖于地点和可用的可再生能源，包括阳光、风、水流、和可持续发展的生物质。可能，最恰当的配置不会是单独的一项技术，而是两项或更多项技术的集合，每一项都为能整个系统做出一份贡献——例如，风加上光电加上电池。没有太阳光的时候，也许会有风，等等。

贝：今天，核设施在可再生能源之中有一席之地吗？

帕：核设施没有“可再生”的资格。足够浓缩的铀资源是有限的；在铀的开采和加工中，化石燃料使用的越多，矿就越贫瘠；迄今为止，每一次改用钚的努力都失败了，不论在技术上还是在经济上。核动力最重要的问题是其机会成本。如果我们真正地关心可持续发展、“能源安全”和气候，为什么要选择最慢、最昂贵、最受限制、最不灵活和最具风险的选项呢？几乎在其他任何方法上花费时间、金钱和技术，我们都更有把握收获一份回报。

贝：未来的发展方向是小规模的、地方性的发供电，而不是大规模电网、大型供应商、垄断企业等等吗？

帕：是的，我在让灯一直点亮一书中详细论述了其原因——技术的、经济的和制度上的。传统的电力模型已经存在一个世纪多了，陈旧而且危险。我们现在能做的更好。

贝：未来理想的发电站应该是什么样子？

帕：最终，大多数电将由周围环境的自然能流产生，就在我们想要用电的地方附近，特别是在建筑中。如果灯和电脑都开着，我们甚至不用测量电流，就可以按设备付款，花费更低。大部分电将由实物资产和环境能源提供，而不是燃料。这个“基础设施电”将让灯一直点亮。

贝：我们应该购买“绿色电”吗？它真的重要吗？

帕：那很大程度上依赖于供应商和其提供的“绿色电”的性质。此刻，没有足够的真正 “绿色的”——就是说，纯粹可再生的——电可用于出售。如果你知道收益用于再投资，安装更多的可再生发电站，“绿色电”就值得支持。但是相比之下，通过升级你的家、照明设备和电器来减少耗电量则更重要的多。

贝：关于发电成本——包括消费者收到的电费单——多少是政治上的？多少是经济上的？

帕：经济依赖于政治，处处如此。政治家似乎主张价格决定政策——例如，火电比光电便宜，因此被选中了。然而实际上，反过来说才是正确的：政策决定价格——税收政策、补贴政策、调节政策、垄断网络政策、环境保护政策等等。政策能够使价格信号准确、清晰并和其他政策目标一致——如气候和能源安全，出台这样的政策应该是全部能源政策的目标，特别是当它影响到能源服务基础设施的时候。

贝：能源将决定我们留给下一代的是怎样一个世界，谁将在能源问题上做出抉择呢？那些选择应该基于什么原则呢？

帕：无论是作为个人还是社会，能源选择都跟我们做出的其他所有选择一样。一些选择由我们个人做出。其他的我们委托给选出的代表，如政府、公司和其他组织。如果不喜欢这个结果，我们可以设法改变选择。我的散文“管理地球”（让灯一直点亮的附录1）研究了这一问题和我们人类现在面临的其他基本问题。特别关于能源问题，最重要的选择是那些定义选项的东西——术语和概念的选择，政府、决策者、组织和个人根据这些做出决定。此时此刻，由于我们对术语的拙劣选择，限制并扭曲了我们对能源的理解。如果我们从一开始就把术语搞清楚，不管作为个人、作为社会还是真正作为分享这个有限星球的物种，我们都能做出明智实际的选择。

贝：迈向变化、迈向可持续发展的电力的第一步必须在哪些领域开始？

帕：在我们的大脑里。改变能源基础设施需要时间。但是思想能够很快改变。让我们期待它们改变得足够快吧。

沃尔特·帕特森是伦敦查达姆研究所（皇家国际事务研究所）的能源、环境与发展项目副研究员。点此浏览他的个人网站：沃尔特·帕特森论能源。

玛丽安·博德是中外对话副主编。

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