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

• 垂直农业（VERTICAL FARMS）
• 【索引】有关“全球变暖”问题的讨论整理汇总
• 水电，风电和光伏电可以互补形成无储能电网运行
• 中国应该也必须搞多晶硅
• 我在这里好像还没说过一句中国的事吧?怎么就是老大论了?
• 政委这句说的好

太阳能。

彻底摆脱中东油国。

不过如果只是一国搞，必须有储能--夜里没有太阳。

按你现在新看到的，可能需要全球化的电网。太阳24小时无间断。

这个在政治上，不具有可行性。

另，氢汽车也没有解决技术问题。氢很难容纳。

好像看到的论断是“氢经济”不可行。

现在投资大的有希望的还是电池。各种锂电池。

在加州的那张运行图上，水电，风电和太阳能发电的时间是错开的，白天峰值时用太阳光伏发电，凌晨和傍晚是水电，夜间是风电。在这里水电起了调峰储能的作用（水库顾名思义就是一个储能工具）。

至于氢能，氢汽车，欧美日的燃料电池车上的氢气瓶储压已经是350个大气压，目前正在测试700个大气压的氢气瓶（采用复合材料），所以这个移动储能问题可以解决。

各种蓄电池的问题是两个：一是容量密度，二是电池寿命。

在同一期的《科学美国人》上正好有一篇文章，题目是《汽车的未来》，特别谈到蓄电池电动车在其全寿命时期内要置换三次电池，这对顾客来讲是不可接受的。

2005年的《科学美国人》三月号有文介绍燃料电池电动车，给个链接燃料电池车

需要至少5万平方公里太阳能板来发电5000亿千瓦，不说如何建造，比如地势的问题，就是造起来了以后要花多少人力来管理维护啊？尤其在美国南方，能拿来设立太阳能的无非是新墨西哥州，犹它州和内华达州的沙漠地带。这些地方的季节风暴卷起的沙尘足够覆盖太阳能面板的接受面的。难以想象每次杨尘后都用大量的水去冲洗，不说人工，就是你设了水管自动喷水，这水从何而来？美国西部已经在闹水荒了。恐怕还不如在无人处建立核电厂来的直接实际。

续1

温室效应，地球变暖，城市污染，石油断绝，海洋酸化，

珊瑚灭绝，农业减产，干旱台风。。。

现在各种NGO,各种政客，为了各种目的，把很多很多有

可能发生的危机都列出来，都要求立刻制定对策。

我们要真的制定计划，就要先明确计划的目的。到底是

为哪个危机制定对策？我想，要根据这些危机的现实性和

紧迫性。即这些问题发生的时间和概率。

这些危机我不否认。但可能是发生在未来200年代，或发生在未来50年内，100年内。发生的概率呢？可能是1%，5%，8%。

那么，现在要找目前最先发生的，最大概率的危机，制

定对策。是吧。

当前最现实，最严重，每天都在发生的危机，就是进口石油。石油进口，造成以上所有环境危机以外，还附带着：

贸易逆差，未来石油将短缺，增大伊斯兰世界号召力动员力，每月数十个士兵死亡。这个危机发生的概率是100%，发生时间就是当下.

如果未来1年内美国能立法，20年以后禁止进口海外石油，我可以肯定，第二天石油的价格就跌20%，美元立刻上涨。因为这些炒家赌的是预期。他们预期未来石油将短缺，美元逆差越来越大。如果这些预期都被打消，那么这些效应不需要等待20年之后，而是现在立刻就可以见到资本市场发生变化。

这个计划的政治压力也小。国内的原油还可以继续采继续炼继续卖，有比20年更长的缓冲期。美国的石油公司在海外的油田还可以继续经营，只是采的油卖给别的国家，

比如中国。

美国确实需要一个计划

但这个计划好像没切中要害。全面替代太庞大了，无法实现。

我也看过过去科学美国人上的计划。那个计划还是

可行的，但太缓。远水不解近渴。

去年是经济危机比较恐慌的时候，奥巴马推出了智能电网

计划。我觉得还是不错的。因为

1.目前美国电网确实问题挺大

2.智能电网的技术现在已经成熟，没有技术风险

3.未来无论新能源如何发展，智能电网肯定都是必不可少的基础之一。

发展智能电网无论未来如何都是有用的，不会浪费。

经济危机缓和以后，

奥巴马这样到处糊弄是不行的。应该提出一个明确的能源计划。我们都

知道如果没有明确的时间表deadline,最后什么事都是一场空。历史

上伟大的总统，都跟某个具体的发展计划相提并论。肯尼迪登月，里根

航天飞机星球大战，克林顿互联网，罗斯福公路网。。。

但是，全面告别化石燃料，太过激进了。过去的20年，美国的能源基础

研究严重不足，现在很多科研项目还在进行中。如果现在

全面替代，随着科研陆续出新成果，前期投入项目可能浪费了。

现在应该订一个最紧迫的20年计划。

什么最紧迫呢？我认为是进口石油。进口石油造成的问题太多了。贸易逆差，

伊斯兰活得更多基金，需要派兵保护海外油田。。。

我推荐的计划是：15年之内，将目前的海外进口石油减到一半，20年之内全面

禁止从国外进口石油。

现在由于各种势力的忽悠，把能源问题，环境问题搅得一团麻。真正到底现在面临

什么能源危机最现实最紧迫？石油。把精力集中到石油替代上，是解决所有问题的

关键环节。1.可以立刻扭转美国贸易逆差，使美元坚挺。2.向伊斯兰输送到美

元断绝，从根本上限制伊斯兰极端组织的号召力和动员力。3.减少碳排放，减少

城市污染。

抢沙发

美国人的劲头，尤其在技术方面的力量是不可低估的。

这里不用人海战术。

我在加州生活20年，深知车窗玻璃靠没有水的干刮越刮越糊。哪怕每次施水1毫米来清洗，每周一次，这每年60毫米的水量足以Kill太阳能板的计划。当然还可以考虑诸如用压缩空气来吹等办法，但是成本之高，维护之烦，在5万平方公里上难以想象。本人觉得多晶硅的产能应该不是问题，多建几家MEMC那样的厂就行了。18-20%效率的多晶硅片光伏特工艺现在也都已经自动化了，都是成熟技术。薄膜方面用多层PN的技术也能达到12%的效率甚至更高，很具有低成本优势。还是那句话，要在家家屋顶上装太阳能板容易，维护等于是靠人海战术。但是要建超大面积的太阳能田恐怕就会有问题了。

解决的办法有的是。

跟蛇头联系好。让墨西哥偷渡客穿上吸尘衣从板上爬过去，号称可以防洪外隐身，把板上的路线设计的曲折一点长一点。

每次扬尘以后，组织一批。而后，放过快的15%，遣返剩下的。

这个主意好不好？

上小学的时候，看科普读物，上面说美国计划2000年前和外星人取得联系。也不知道这个计划最后怎么样了。联系上没有呢