如何让电网脱碳，以实现全面电动化

“好消息是，现在拯救地球的成本显然比破坏地球的成本更低，”工程师和投资者约翰·杜尔（John Doerr）说道，“但坏消息是：我们没有多少时间了。”

在这场与气候政策专家哈尔·哈维（Hal Harvey）的对话中，这两位全球可持续发展的领导者讨论了为什么人类必须在全球范围内迅速而大规模的采取行动，以应对全球经济脱碳的艰难挑战——长久以来，全球经济的排放量一直在不断增加——并例举了一些世界各地颇具前景的能源解决方案。

约翰·杜尔（John Doerr）：
哈尔，你好！

哈尔·哈维（Hal Harvey）：
约翰，很高兴见到你！

约翰·杜尔：我也一样。

哈尔·哈维：约翰，
我们现在有个大麻烦。

我们必须减少
大气中的二氧化碳，

必须停止向大气中
排放二氧化碳，

并在 2050 年实现零排放。

我们需要在 2030 年
减少一半的排放量。

我们现在处在什么阶段呢？

约翰·杜尔：要知道，
我们现在每年会向大气中

排放 550 亿吨的二氧化碳，

就好像大气是个公共排水沟一样。

如果要在 2030 年
减少一半的排放量，

我们必须每年

减少 10% 的排放。

而人类历史上每年的碳排放量

一直是有增无减。

我们来具体分析一下。

75% 的二氧化碳排放都来自

世界上排放量最大的 20 个国家，

尤其在四个主要的经济领域。

首先是能源网，

第二个是交通，

第三是建筑，

第四是工业活动。

我们必须快速并大规模处理
所有这些领域所排放的二氧化碳。

哈尔·哈维：
是的。

某些方面的情况比我们想象的要糟，
而有些方面则要好一些，

我先从更糟糕的情况开始说。

气候变化是一个非常棘手的问题。

这么说是什么意思呢？

它是一个超越地理界限的问题。

碳排放无处不在，
其影响也无处不在。

显然，有些国家的排放量
远超其他国家。

实际上，有关气候变化
最可怕的事情之一就是，

那些对气候变化影响最小的人
受到的伤害反而最大。

这是一个巨大的不平等机器。

因此，我们面临的这个问题

无法在一个国家的国界内解决，

而很显然，国际机构的作用
也相当有限。

这就是该问题的其中一个方面。

第二个方面是，
它超越了正常的时间尺度。

我们已经习惯于按日发布的新闻，

按季度发布的企业报告，

或者大选，这是我们
所能想到的最长的周期了。

而气候变化是永久性的。

当我们将二氧化碳排放到大气中时，

其影响会持续 1000 年之久，

不断影响着我们的子孙后代

以及未来的数十代人。

约翰·杜尔：听起来就像是
我们要永久性缴纳的税款。

哈尔·哈维：
是的，没错。

你犯了一次错，
就要付出永远的代价。

第三个方面，

就是二氧化碳已渗入
我们工业经济的各个方面。

每辆汽车、每辆卡车、
每架飞机、每幢房屋，

每个电源插座
以及每个工业过程

都在排放二氧化碳。

约翰·杜尔：
那么解决方案是什么呢？

哈尔·哈维：
的确有一条捷径，

如果能够让电网脱碳，

然后为所有设备供电——

使电网脱碳并实现全面电气化——

如果能够做到这两点，
就能实现零碳经济。

就在几年前，
这一切都还是只是幻想，

因为打造零碳电网的成本很高。

但是太阳能和风能的价格
已经出现了大幅下降。

太阳能现在是地球上
最廉价的电力来源，

风能位居二位。

这就意味着，现在你可以
迅速将电网转变为零碳排放，

同时为消费者节省开支。

所以这里有一个杠杆作用。

约翰·杜尔：哈尔，我觉得
关键的问题是，我们是否

有合适的技术来取代化石燃料，
以实行这个计划？

我的答案是，没有。

我们大概实现了七成，
或者八成的目标。

举个例子，我们现在急需
突破性的电池技术。

这些电池需要有更高的能量密度，

必须更安全、充电速度更快，

还要更小、更轻，

最重要的是，价格要更低。

准确来说，我们需要探索新的化学元素，
而不是一味地依赖稀有的钴。

而且我们需要很多这种新型电池。

在绿色能源科技方面，
我们迫切的需要进行更多研究。

美国每年都会
在这类领域投资 25 亿美金。

你知道每年美国人在薯片上
会花掉多少钱吗？

哈尔·哈维：
不知道。

约翰·杜尔：
答案是 40 亿。

你怎么想？

哈尔·哈维：
这两个数字应该反过来。

不过我想再深入探讨一下

一个让我比较着迷的
关于硅谷的问题。

硅谷一直受到摩尔定律的约束，

芯片的效能每 18 个月
就会增加一倍。

这并不是真正的定律，
而是一种观察，

但是可以这样理解。

能源世界则受到更普遍的定律，

即热力学定律的支配，对吧？

也就是经济体系中的事物——

水泥、卡车、工厂、发电厂。

约翰·杜尔：
原子，而不是比特。

哈尔·哈维：
原子，不是比特。没错。

大型实物的转换速度较慢，

利润率也比较低，
而且商品通常是通用的。

为了拯救地球，我们如何激发

这些领域中真正需要的创新？

约翰·杜尔：
这是一个非常好的问题。

创新始于研发领域的基础科学。

尽管在全球范围处于领先地位，
但美国对此的承诺

仍然微不足道。

实际投入需要比

我们每年在清洁能源研发上
花费的 25 亿美元高 10 倍。

但是我们也需要着眼于
研发之后的阶段。

需要有一种阶段的发展，
一种前商品化的发展，

这在美国是由一个叫做
ARPA-E 的组织完成的。

然后就是组建新公司的问题。

哈尔·哈维：
是的。

约翰·杜尔：我认为企业的能源需求
正在转移回这个领域。

显然，这需要更长的时间
和更多的资金，

但是你可以建立一个真正重要
而有价值的企业或公司。

哈尔·哈维：
是的。

约翰·杜尔：特斯拉就是一个很好的例子，
还有 Beyond Meat（人造肉生产商）。

这鼓舞了全球的企业家。

但这还不够。

我认为，还需要像德国那样
利用太阳能的国家，

以政策和采购的形式
发出需求信号，以创建这些的市场。

从本质上讲，我是一个资本家。

我认为这场能源危机
位于所有市场的核心。

这将需要更长的时间。

但是电动汽车电池市场的规模
已经达到了每年 5000 亿美元。

如果使用固定电池，
可能还需要 5000 亿美元。

我想谈谈
另外一个关于政策，

确切来说是关于计划的例子。

中国的深圳是一个有着
1500 万人口的城市，

是中国的一个创新型城市。

他们已经决定
全面部署电动公交车。

所以他们要求把所有的公交车
都该换成电力驱动，

甚至还要求所有停车位
都要配备充电站。

现在深圳共
有 18000 辆电动公交车

和 21000 辆电动出租车。

这不是一朝一夕就能实现的，

而是需要一个耗时五年的，
脚踏实地的详细计划，

绝非空口承诺。

如何实施好这个计划
是跟市长的仕途绑定的。

所以他们非常重视这一承诺。

这关系到碳排放，
关系到公众健康、就业

和整体的经济实力。

要知道，全中国目前
总共有 42 万辆电动公交车，

而美国只有不到 1000 辆。

那么，还有哪些
你期待看到的国家级项目？

哈尔·哈维：
这是一项全球性的努力，

但并不是每个人都会
采取相同的行动，

或者应该采取相同的行动。

我想从挪威开始。

这是一个在海上石油领域
表现出色的国家，

但也了解燃烧更多石油的后果。

他们意识到可以

将自己的技能从海上石油开发
转移到海上风电开发。

将风力涡轮机部署到海洋中
是一件非同小可的事情。

那里的海风要强劲得多，

而且能量更稳定。

因此，它可以很好地平衡电网。

但是在深海中
搭建这些设施难度很高，

但挪威很擅长做这些事，

所以不如就让他们放手一试。

约翰·杜尔：
他们已经采取行动了吗？

哈尔·哈维：
是的。

这是个非常不错的主意。

另一个例子：印度。

印度有数亿人口

生活在没有电的环境中。

随着太阳能和电池技术的发展，

他们没有理由

为那些没有电网的村庄建造电网。

他们可以跳过化石燃料这一步，

直接投资清洁能源。

但是，在我看来，这一切
在政策领域都是彼此交织的。

你的意思是，
我们需要大幅加速

相关技术的研发和部署。

部署是一种创新，
因为部署会降低价格。

正确的政策能改变局势。

我们在能源领域已经
见证过类似的改变。

能源监管机构一直以来
都在提出同样的要求：

更清洁的能源，多用可再生能源，
少用煤炭和天然气。

这确实起到了一些效果，

应该说效果还相当不错。

但这还远远不够。

德国政府已经认识到了

降低绿色能源价格的可能性。

于是他们制定了新的政策，

同意对太阳能领域的
早期研发进行更多投资，

并预测绿色能源的价格
会持续降低。

他们利用政策创造了“需求信号”。

中国人也利用政策
创造了供应信号。

他们判断，太阳能将会是他们未来
经济发展的一个战略组成部分。

所以现在这两个国家形成了
一个非书面协议，

一个负责大量采购，
一个负责大量生产，

从而将价格降低了 80%。

我们应该在世界范围内
通过多种技术

来实现这个目标。

我们需要把类似的政策

应用到 20 个碳排放最多的国家，
甚至是所有国家的

这四个领域。

其中最鼓舞人心的
一个方面就是，

这需要所有关注气候变化的人——
应该是每一个人——

都能参与其中。

我们必须把精力集中在
那些对重要的决策者来说

很关键的政策上。

如果你不知道

谁在制定电网脱碳的相关政策，

或者谁正在紧跟政策
生产电动汽车，

那你就还远远没有参与进来。

约翰·杜尔：
哈尔，你是政策方面的专家。

我知道这一点
是因为我读了你的书——

哈尔·哈维：
谢谢，约翰。

约翰·杜尔：
《设计气候解决方案》。

是什么决定了一个政策的好坏？

哈尔·哈维：
这里有一些诀窍，

如果我们想解决气候变化问题，
掌握这些诀窍确实很重要。

我来举两个例子。

首先，必须监控所有的碳排放。

约翰·杜尔：追踪碳足迹。

哈尔·哈维：
没错，追踪碳足迹。

这是显而易见的，

但令人惊讶的是，很多政策
都只是在边缘徘徊，试探。

我称之为“绿漆”。

我们不需要“绿色涂料”，
我们需要“绿色材料”。

第二点，当你制定政策时，
要坚持持续性的改进。

那是什么意思呢？

1978 年，杰里·布朗（Jerry Brown）
是加利福尼亚州历史上最年轻的州长，

他推行了一套热建筑法规，

也就是说，新建筑必须带有隔热层。

这是一个很简单的想法。

但是他在那条法律上
玩了个把戏。

他说，每三年，这套规范
都要变得越来越严格。

但你怎么知道比之前严格了多少？

任何节能源的项目
都会被纳入这套规范之中。

因此，在随后的几年中，
我们的建筑具备了更好的隔热性，

安装了更好的
隔热窗和供热系统，

屋顶的质量也更好。

如今，在加利福尼亚州，

一栋新建筑物的能耗比在这套规范
实施前修建的建筑物低 80％。

所以杰里·布朗利用他的立法权

起草了一项能够产生
永久效果的政策。

约翰·杜尔：
他制定了合理的政策。

哈尔·哈维：
是的，持续性的改进。

再举一个比较有启发性的反例。

我们都还记得

第一次石油禁运和能源危机

同时导致了经济停滞和通货膨胀。

当时的美国总统
是杰拉尔德·福特。

他意识到，如果我们可以
将新车的燃油效率提高一倍，

就可以减少一半的能源消耗。

因此他签署了一项法律，
要求把在美国销售的新车的

燃油效率提高一倍，

从每加仑 13 英里——
这是个很低的数字——

增加到每加仑 26 英里。

约翰·杜尔：提高幅度很大。

哈尔·哈维：按今天的标准来看不算什么，
但放在当时算是一个巨大的飞跃。

翻了一番。

但是通过制定一个数字目标，
我们创造了一个 25 年的稳定期。

可以想象一下，如果他说

燃料效率将每年以 4％ 的速度
持续增长会是什么效果。

约翰·杜尔：
哈尔，目标的确很重要。

你是如何找到
制定这些目标的决策者的？

又是如何影响他们的呢？

哈尔·哈维：
这可能是最重要的一个问题。

如果我们对气候变化
有深深的忧虑，

却又没有针对这个问题制定政策，
那么问题就不会得到解决。

喊口号的效果只能是昙花一现，

起不到任何实际的效果。

在每个领域，每个国家
和地区都有决策者，

并且通常不是参议员或总统，

而是空气质量管理者
或公共事业专员。

这些人掌握着

经济能源的秘密控制权。

他们决定了我们是否
获得越来越清洁的能源，

越来越节能的建筑，

越来越高效的汽车，等等。

约翰·杜尔：在美国这样的经济体中，
这样的人有多少？

哈尔·哈维：
电力行业是垄断企业，

受到公用事业委员会的监管，

防止他们擅自抬高价格。

每个州都有一个公用事业委员会，

通常有五个成员。

所以在美国，大约有250 个人
控制着我们电网的未来。

他们都不是参议员，
也都不是州长。

他们的职位是被指定的。

约翰·杜尔：
他们控制着多少碳排放？

哈尔·哈维：
经济体系中 40％ 的碳排放。

约翰·杜尔：
哇，只有 250 个人。

哈尔·哈维：
没错。

你也可以进一步缩小范围，

聚焦在 30 个最大的州。
因为我们在讨论排放量的，对吧？

约翰·杜尔：
是的。

哈尔·哈维：
你现在只有 150 个人。

如果你满足于
以 3 比 2 的票数赢得选票，

那么控制经济体中
90％ 碳排放的只有 90 个人。

那么你如何确保这 90 个人
投票支持清洁能源电网？

他们有一个准司法程序。

他们会举行听证会，

取证，

考虑在法定框架内
哪些事情是被允许的，

然后再做出决定。

他们必须考虑人类健康、
经济和可靠性，

还必须研究温室气体。

约翰·杜尔：
有没有你希望看到的突破，

或者让你感到特别兴奋的创新？

哈尔·哈维：
我对绿色氢能源很感兴趣。

我们需要降低电解的成本，

电解总是比纯电能的成本要高。

这是背后的热力学特性决定的。

但是一旦有了氢，

你就可以结合其他化学物质，
把它改造成液体燃料，

例如飞机、长途卡车
或轮船使用的合成柴油。

你可以用它来制造肥料。

我们可以重新思考化学的基础。

化学是建立在碳氢化合物上的，

而我们需要将其建立在
碳水化合物上。

分子种类完全不同，
但也并非不可能实现。

让我非常感兴趣的

还有“投资搁浅”这个词。

如果你今天在世界上任何一个地方
拥有燃煤发电厂或煤矿，

那么你的钱就被套牢了，

这些钱是拿不回来的。

因为它们不具备经济效益。

我们分析了美国
每一家煤电厂的经济效益状况，

其中的 75% 可以被关闭，

或者用一个全新的风能
或太阳能发电厂取代，

而这样做的成本反而要低于
该煤电厂的运营成本。

那么接下来会发生什么呢？

这是一个很重要的问题。

我认为下一个会导致
投资搁浅的领域是天然气，

它的价格一直在不断走低。

我认为，现在
在气田或燃气涡轮机上

投入大量资金的人，
正在一条错误的道路上前进。

约翰，那么你特别感兴趣的

是哪些创新或突破呢？

约翰·杜尔：我的朋友阿尔·戈尔（Al Gore）
取得了一个惊人的进展，

他很有远见，胆识过人，
并且正在与企业家合作，

通过整合数据，

为地球上的各个角落

提供有关其碳排放量的
最新的实时评估数据。

你也知道，我的背景
就是进行各种评估。

哈尔·哈维：
没错。

约翰·杜尔：如果我们有
一套实时的谷歌地球软件，

可以放大到各个工厂、

油田或者沃尔玛分店，

那么我认为这确实
可以改变游戏规则。

我也十分笃信“碳核算”这一概念。

我知道一些企业家
正在开发一种系统，

除了所有者，

也允许企业或组织的

所有员工查看
其碳供应链中的信息。

哈尔·哈维：
是的，没错。

约翰·杜尔：
我很乐意看到

要求美国行政管理和预算局（OMB）
为每一项政策的碳影响

打分的立法。

哈尔·哈维：
是的。

约翰·杜尔：
如果我们认真对待这一点，

就可以衡量
最重要的那些指标。

哈尔·哈维：
是的。

约翰·杜尔：那么我们来谈谈
巴黎和《巴黎协定》，

因为有人说，
有些国家的碳预算已经超支了，

而另一些国家还没有，

而且具体议程的
约束力度还不够，

并不会帮助我们实现目的。

你对《巴黎协定》怎么看？

哈尔·哈维：
《巴黎协定》是个很有意思的东西。

它们既不是一项国家承诺，
也不是一项国际承诺。

约翰·杜尔：
没有约束力。

哈尔·哈维：
是的，

它们是各个国家
自行定下的承诺。

这就是他们在《巴黎协定》中
使用的术语。

约翰·杜尔：
那是什么意思呢？

哈尔·哈维：
意思就是，欧洲说：

例如，到 2030 年，
我们的碳排放量将比

1990 年减少 40％。

如果他们没有达到这个数字，
并不需要承担任何后果。

如果他们超过了这个数字，
也不会有任何后果。

但是，那就意味着
《巴黎协定》无足轻重吗？

不，它们非常重要。

因为它们催生了
一个我称之为向上竞争，

而不是向下竞争的局面。

它们打造了一个动态的环境，
让人们通过互相竞争来改善环境，

并在碳排放量方面

创造了透明度。

有些国家非常重视这些承诺，

其中就包括欧盟和中国。

约翰·杜尔：那么往前一步说，
我们真正需要的——

哈尔·哈维：
是的。

约翰·杜尔：
是一个计划。

哈尔·哈维：
一个详细的计划。

约翰·杜尔：我认为我们今天
所拥有的只有目标，而不是计划。

我认为计划

应该是大概 20 项
有针对性的制定精准政策的工作，

每项工作都是针对
这 20 个最大的国家和地区的

四个经济领域中

对应的决策者。

这些精准的工作
将获得充足的资金，

目标明确，

拥有一位了不起的创始人、
首席执行官，或者领导者，

一个出色的团队，

一套可问责的目标和关键结果，

并且要按时完成。

我们可以按季度衡量他们的进度。

这样就能让我相信，到 2030 年，
我们有希望达到既定目标。

你怎么想？

哈尔·哈维：
我想在你的基础上

补充几点。

那就是，你需要
深入了解决策者是谁，

是哪些人，他们的职位是什么，

以及究竟是什么因素
促使或阻碍他们做出这项决策，

这样一来，你就可以把所有精力
集中在某个决策点的决策者身上。

对环境或气候的普遍关心是一回事，

而将关注点放在关于这颗星球的

最重要决策上是另一回事。

这就是我们需要做的。

我很喜欢这个主意。

约翰·杜尔：
好的，所以要专注于决策者。

我认为我们还能够，
而且必须采取其他个人行动。

我们必须放大你的声音，

这样你就可以组织起来，调动起来，
并且改变人们的信仰；

你的公司、邻居，
年轻人和朋友们，

都是一种非常有力的声音。

哈尔·哈维：
没错。

约翰· 杜尔：
你需要投票。

哈尔·哈维：
是的。

约翰·杜尔：这张选票
与你的生命息息相关。

那么哈尔，
我们来总结一下吧。

你要传达给世界的信息是什么？

哈尔·哈维：我是个乐观主义者，
我之前已经见证过了奇迹。

见证过不同的国家在下定决心后

都实现了伟大的目标。

可以想一想美国的乡村电气化，
或者是我们的州际高速公路。

这些都是改变了
国家面貌的伟大工程。

甚至在备战二战的那段时期，
我们在四年里建造了 30 万架飞机。

所以如果我们决定要做一件事，

无论是德国、中国、印度，
或任何其他国度，

如果决定要实现一个目标，

他们就一定能实现。

但是如果只是空口承诺，
却没有配备任何实际行动，

我们什么都改变不了。

你觉得呢？
你对前景是否乐观？

约翰·杜尔：我对此
并不是很乐观，但还是心怀希望。

我觉得最重要的问题是，
我们到底能否完成必须要做的事情，

而且速度够快，规模够大？

好在，拯救地球
比毁掉地球的代价要小得多，

然而可惜的是，
我们没多少时间了。