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？

这意味着这是
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要素。

第二个要素是，
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：这听起来像是
我们要持续缴纳的税款。

哈尔·哈维：是的，没错。

你犯了一次错，
就要付出永远的代价。

这个问题之所以棘手的第三个原因，

就在于二氧化碳已渗入
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，现在你就可以
迅速将电网转变为零碳排放，

同时为消费者省钱。

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，

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，而不是位。

哈尔·哈维：
原子，不是位。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
每年达到了 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
你希望看到的国家级项目？

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。

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。

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。

他们可以跳过这一步，

直接投资清洁能源。

但是，在我看来，这一切都是在政策领域结合在一起的。

您所说的是我们需要戏剧性的促进剂。

研发中的促进剂，但部署中的促进剂。

部署是创新，因为部署会降低价格。

正确的政策可以扭转局面，

我们已经看到它已经在电力部门发生。

因此，电力监管机构要求提供更清洁的电力来源：

更多的可再生能源，更少的煤炭，更少的天然气。

它正在工作。

实际上，它的运行非常出色。

但这还不够。

因此，德国政府认识到

有可能降低清洁能源的价格。

因此，他们下了订单。

他们同意为太阳能的早期阶段支付额外的费用，

假设价格会下降。

他们使用策略创建了需求信号。

中国人也利用政策创造了供应信号。

他们认为太阳能是他们未来经济的战略组成部分。

所以您在两国之间有了这份不成文的协议，

一个买很多，另一个生产很多，

这使价格下跌了80％。

我们应该使用10种或十几种技术来做到这一点，

在世界各地。

我们需要政策作为魔术酱，

才能遍及所有国家中最大的国家的

这四个部门。

在所有国家 让我生气的一件事是，

这需要关注气候变化的人们

应该是每个人，

这些人必须将精力投入于

与重要决策者有关的政策上。

如果您不知道决策者是谁

来使电网脱碳

或在政策世界中生产电动汽车，

那您真的不在游戏中。

JD：哈尔，您是政策专家。

我知道这是因为我已经读过你的书了-

HH：谢谢，约翰。

JD：设计气候解决方案。

是什么造就了良好的政策？

HH：这里有一些秘密，

如果我们想解决气候变化问题，这些秘密确实很重要。

让我给你两个秘密。

首先，您必须去大量的地方。

JD：跟着吨。

HH：跟随吨。

这是一个显而易见的主意，

但是令人惊讶的是有多少政策在不断完善。

我称它为绿色涂料。

我们不需要绿色涂料。我们需要绿色物质。

第二件事是当您制定政策时，坚持持续改进。

那是什么意思呢？

早在1978年，杰里·布朗是加利福尼亚州历史上

最年轻的州长，他实施了热建筑法规，

这意味着当您建造建筑物时，必须在其中进行隔热。

很简单的想法。

但是他在那条法律上玩把戏了。

他说，每三年，代码变得越来越严格。

您怎么知道收紧了多少？

任何节省能源的方法都会被纳入代码中。

因此，在随后的几年中，我们获得了更好的隔热性，

更好的窗户，更好的熔炉

和更好的屋顶。

如今，加利福尼亚州的

一栋新建筑物的能耗比预编码建筑物低80％。

杰里·布朗曾经利用他的

立法权限起草了永远产生成果的政策。

JD：他说对了。

HH：他说对了。连续的提高。

有一个反例，它也应具有启发性。

因此，您和我都处在一个时代，

我们记得第一次石油禁运和

同时因停滞和通货膨胀而引发的能源危机。

杰拉尔德·福特担任总裁。

他意识到，如果我们可以将

新车的燃油效率提高一倍， 我们可以减少一半的能源消耗。

因此他签署了一项法律，将燃油效率提高了一倍

在美国销售的新车

每加仑13英里到每加仑26英里。

绝对可悲

JD：真的好大。

HH：按今天的标准来看，这是可悲的，但是那时确实很重要，对吧？

翻了一番。

但是通过设定数字作为目标，我们创造了25年的稳定期。

因此，请想象一下，如果他说

燃料效率将永远每年以4％的速度增长。

JD：哈尔，目标很重要。

您如何找到制定这些目标的决策者？

然后您如何影响他们？

HH：好吧，这也许是最重要的问题。

如果我们对气候变化有很多担忧，

而没有正确地针对气候变化，那么它就会消散。

这是一日游的标题。

但这并不能完成工作。

在每个领域，每个国家/地区都有决策者。

通常不是参议员或总统。

通常是空气质量管理者或公共事业专员。

这些人对

经济的活力有着秘密的控制。

他们是决定我们是否获得越来越清洁的能源，

越来越高效的建筑，

越来越高效的汽车等等的人。

JD：像美国这样的经济体中有多少人？

HH：公用事业是垄断企业，

因此受到公用事业委员会的监管。

否则，他们会抬高价格。

每个州都有一个公用事业委员会，一个公用事业委员会。

这些委员会通常有五个成员。

因此，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。
-他们都不是州长。

他们被任命为职位。

JD：他们控制多少碳？

HH：经济中碳的40％。

JD：哇。 250个人。

HH：250个人。

现在，您可以进一步缩小范围。

因此，让我们去30个最大的州。因为这都是关于吨的，对不对？

JD：是的。

HH：您现在只有150个人。

而且，如果您满足于在三到两个基础上赢得选票

那么控制90％的经济碳排放的只有90个人。

您如何确保这90个人投票支持清洁能源电网？

他们有一个准司法程序。

他们举行听证会。

他们取证。

他们考虑在法定框架内被允许做的事情。

然后他们做出决定。

他们必须考虑人类健康，

经济学和可靠性。 他们必须研究温室气体。

JD：您是否想看到突破或

特别激动的创新？

HH：我热衷于绿色氢。

我的意思是，我们需要降低电解的成本，

而且它总是比单纯的纯电贵。

这是热力学确定性。

但是一旦有了氢，

就可以将其与其他化学物质一起重整为液体燃料，

例如飞机，长途卡车或轮船的合成柴油。

您可以用它来制造肥料。

而且我们可以重新考虑化学的基础知识。

化学是建立在碳氢化合物上的，

我们需要将其建立在碳水化合物上。

如此不同种类的分子，但这并非不可能。

我想让我着迷的另一件事

是"固定投资"一词。

因此，如果您今天在世界上几乎任何地方都拥有燃煤发电厂或煤矿，

那么您的钱就已经搁浅了。

你不能找回来。

因为它们不经济。

我们分析了美国的每座燃煤电厂，

每座燃煤电厂的经济效益以及其中的75％，

将其关闭并用全新的风能或太阳能发电厂取代它们，

要比仅支付该燃煤电厂的运营成本要便宜得多。

那么接下来会发生什么呢？

这是一个重要的问题。

我认为天然气是下一个。

它已经以低价打滑。

我认为现在正在向天然气田

或现在的燃气轮机投入大量资金的人们会感到沮丧。

约翰，您特别兴奋的是

哪些创新或突破？

JD：嗯，我的朋友兼英雄戈尔有一个令人振奋的发展，

他有远见并且正在与企业家合作，

通过整合数据，

可以为地球上的每个地方产生

有关其碳排放量的新实时估计。

你知道，我来自衡量问题的学校。

HH：是的。

JD：如果我们拥有一种实时的谷歌地球，

我们可以在其中放大到各个工厂，

油田，沃尔玛商店，

那么我认为这确实可以改变游戏规则。

我也是碳会计的信徒。

因此，我见过一些企业家正在开发一种系统，

该系统不仅允许所有者，

而且允许企业或组织的

所有员工查看其碳供应链中的内容。

HH：是的。对。

JD：我很乐意看到要求

OMB对碳排放量的每一项立法

都评分的立法。

HH：是的。

JD：如果我们认真对待这一点，我们将衡量重要的事情，

衡量真正重要的事情。

HH：是的。对。

JD：所以我们来谈谈巴黎和《巴黎协定》，

因为有人说有些国家超前了他们的计划，

而另一些国家则没有，

而且议程还不够积极。

它不会使我们到达需要去的地方。

您对《巴黎协定》有何看法？

HH：《巴黎协定》是很有趣的动物。

这不是国家的承诺，也不是国际的承诺。

JD：他们没有约束力。

HH：他们没有约束力。

它们是各自确定的国家捐款。

这就是他们在《巴黎协定》中使用的艺术术语。

JD：那是什么意思？

HH：所以这意味着欧洲说：

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，那就没有后果了。

如果他们超过该数字，则不会有任何后果。

但是，那确实意味着巴黎协定并不重要。

他们真的很重要。

因为他们成立了，我称其为

顶峰而不是底峰。

他们建立了一个动态的环境，人们竞相做得越来越好。

他们在人们的碳排放量方面

创造了透明度。

有些国家非常重视这些承诺，

其中包括欧盟和中国。

JD：所以我将继续推进这一工作，我们真正需要的是

HH：是的。

我们需要一个计划

HH：太详细了。

JD：恩，我认为我们今天拥有的是目标，而不是计划。

我认为计划将是一组

20项针对精准政策的工作，

每项工作都针对

这20个最大国家/地区的

四个经济领域的正确决策者和决策者。

这些精准的广告系列将获得充足的资金，

他们将专注于目标，

他们将拥有一位了不起的创始人/首席执行官/领导者，

一群了不起的员工，

一套负责任的目标和关键成果，

并且要按时完成。

我们将按季度衡量他们的进度。

这给了我希望，到2030年我们将达到需要的目标。

你呢？

HH：让我在您刚才说的

内容上加上几个特征。

那就是您需要深入了解决策者是谁，

理想情况下是人选，当然是职位定位，

并确切地了解是什么因素促使或阻碍他们做出此决策，

以便您可以将所有力量用于决策制造商做出决定。

对环境或气候有普遍关注是一回事。

将关注焦点放在地球上

最重要的决策上是另一回事。

这就是我们需要做的。

我喜欢这个主意。

JD：好的，所以要专注于决策者。

我认为我们还可以而且必须采取其他个人行动。

我们必须扩大您的声音，

以便您组织，激活，传教，陪伴您的公司，

您的邻居，年轻人，我认为这是一种非常强大的声音，

并且是朋友。

HH：是的。

JD：您需要投票。

HH：是的。

JD：您需要像生活一样依靠自己来投票。

哈尔，这加起来是什么？

什么是外卖？

HH：我是个乐观主义者，约翰。我已经看到了这种可能。

我见过当国家决定做伟大的事情时，

他们可以做伟大的事情。

想想美国的乡村电气化或我们建造的州际公路系统。

这些都是改变国家的巨大工程。

我们为第二次世界大战所做的准备：我们在四年内制造了30万架飞机。

因此，如果我们决定做某事，

或者当德国人，中国人或印度人决定做某事时，

其他国家

也可以做到。

但是，如果这有点令人生厌，

那么我们就不会到达那里。

你怎么看？ 你乐观吗？

JD：我的看法是，我可能并不乐观，但我充满希望。

我确实认为关键问题是：我们可以快速，

大规模地做我们必须做的事情吗？

好消息是，现在拯救地球显然比破坏它便宜。

坏消息是，我们很快就没时间了。