主题：美式大跃进：2030年告别化石燃料？ -- PBS
一年前我在本版写过一个太阳能宏伟蓝图，介绍了美国哥伦比亚大学研究人员的一个设想：在2050年，全美的65%的电力和35%的总能源由太阳能担负。这是一个相当有雄心的规划，从时间尺度上看是可行的--至少有40年的时间筹资和技术开发。
前些天又去找《科学美国人》翻看，发现在2009年11月那期上，斯坦福大学的科研人员把这个宏伟蓝图又做了修改，这次从规模和时间两个方面进行了大幅度改变：规模上美国人要求以可再生的太阳能及其衍生能源风能水能（WWS)完全取代化石能源（即100%），时间上则在2030年完成这个取代。而这个取代不仅仅是在美国本土而是在全球实现!
这样的计划里，所有的加热（炉子烤箱取暖）和交通需要统统使用电能，电能将用来水解产氢以提供汽车和飞机的燃料。
目前全球任何时候耗能折合成电能是12.5万亿瓦（等于装机125亿瓩），到2030年由于人口增长和生活水平提高，此能耗则是169亿瓩（其中美国是28亿瓩，美国仍然占20%左右，这样其他国家比例明显会少许多）。由于使用全电气化，效率会提高，实际只需要115亿瓩则可，反而比现在的能耗125亿瓩还低---作者给出理由是比如目前的汽油机汽车，效率是17-20%，而电动车的效率可达75-86%。
在能源分配上，WWS（水能风能太阳能）的比例是9-51-40。太阳能比例好像偏低了一些。我的看法是既然太阳能资源是5800亿瓩，而风能资源是400亿瓩，为什么不追求更大份额的太阳能发电？
同哥伦比亚大学的研究者相比，斯坦福大学的研究者似乎不注意蓄能系统，也许他们认为水能风能和太阳能（+地热能源）时空上的分布足以填补各种能源的低谷输出，他们用了加利福尼亚州的例子进行了24小时运行模拟：
如此大规模的发电系统的建设，作者认为是可行的，比如美国在二战时期将汽车工业转化成飞机工业，共生产了30万架飞机，其他国家又生产了48万架，所以全球产能不是问题。按美国人搞高速公路系统，曼哈顿计划和阿波罗计划的成功例子，这样的规模也许行。作者强调他们所要求的规模不是将来20-30年后而是当今的技术水平就可以解决的。
在大规模地利用太阳能后，最终可以达到发电成本比传统煤化石燃料发电还便宜同时没有污染（作为时髦，作者还强调了减碳）。
在具体实施上，这个计划将面临政治和经济上的阻力。在政治上，传统能源工业利益集团的反对是一个大问题，如何进行转型不是那么好解决；另外就是财政问题，如何筹资在当前经济危机的状况下是个棘手的事情。
此外还有制造这些能源设施所需的特殊稀有资源的获得和回收的技术，还有些细节要完善。
全文看来是个相当令人鼓舞的计划，尽管目前还是在纸上谈兵的阶段。从发表的时间上看，明显是为了配合哥本哈根会议。从现实紧迫性上看，这篇文章应该是恰如其时。
下面给个英文全文链接：A Path to Sustainable Energy by 2030
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🙂美式大跃进：2030年告别化石燃料？
🙂这个只考虑了每日调峰谷 1 punishment 字258 2011-05-22 17:26:30
🙂加州是地中海气候，太阳能在加州沙漠地区年日照300天以上 2 PBS 字217 2011-05-23 10:04:45
🙂全球电网少不了超导输电吧? 真理 字14 2011-05-23 10:43:57
🙂还有一种方法，运输电池 2 代码ABC 字253 2011-05-27 15:13:46
🙂电网之外，可再生能源只能以化学储能方式为主要中介 1 酸酸 字843 2011-05-30 19:33:19
🙂铜氧化物超导体看来还是不行，尽管属于“高温”超导体 1 PBS 字349 2011-05-23 19:21:22
🙂为啥铜氧化物不行？ 真理 字0 2011-05-23 19:26:20