
文章簡介:
我(wo)們(men)幾(ji)乎(hu)每(mei)天(tian)都(dou)會(hui)聽(ting)到(dao),會(hui)有(you)一(yi)種(zhong)更(geng)加(jia)環(huan)保(bao)的(de)車(che)輛(liang)和(he)燃(ran)料(liao),具(ju)有(you)能(neng)夠(gou)降(jiang)低(di)我(wo)們(men)對(dui)石(shi)油(you)的(de)依(yi)賴(lai)的(de)潛(qian)能(neng)。我(wo)們(men)需(xu)要(yao)轉(zhuan)變(bian),但(dan)是(shi)當(dang)我(wo)們(men)麵(mian)對(dui)很(hen)多(duo)選(xuan)擇(ze)時(shi),即(ji)使(shi)是(shi)那(na)些(xie)受(shou)過(guo)良(liang)好(hao)教(jiao)育(yu)的(de)消(xiao)費(fei)者(zhe)都(dou)會(hui)感(gan)到(dao)困(kun)惑(huo)。
shiqiyouhunhedonglichejiejuelezhegewentima?kechongdianshiyichunhunhedonglichezhendekeyimanzuwomenchangqidexuqiuma?dianchidiandongchejiushiweilaidefazhanfangxiangme?namexianzaidenaxiequdaiqiyouqichedeqingnengqichene?tamenjiushidaanma?
為(wei)了(le)滿(man)足(zu)客(ke)運(yun)係(xi)統(tong)的(de)要(yao)求(qiu),我(wo)們(men)需(xu)要(yao)一(yi)種(zhong)安(an)全(quan)易(yi)得(de)的(de)替(ti)代(dai)燃(ran)料(liao)。我(wo)們(men)需(xu)要(yao)的(de)是(shi)一(yi)種(zhong)不(bu)汙(wu)染(ran)環(huan)境(jing)並(bing)且(qie)能(neng)夠(gou)改(gai)善(shan)環(huan)境(jing)的(de)替(ti)代(dai)燃(ran)料(liao)。我(wo)們(men)需(xu)要(yao)的(de)是(shi)能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)今(jin)後(hou)許(xu)多(duo)世(shi)代(dai)需(xu)求(qiu)的(de)替(ti)代(dai)燃(ran)料(liao),這(zhe)種(zhong)替(ti)代(dai)燃(ran)料(liao)應(ying)該(gai)具(ju)有(you)經(jing)濟(ji)可(ke)行(xing)性(xing),我(wo)們(men)每(mei)個(ge)人(ren)都(dou)能(neng)夠(gou)支(zhi)付(fu)得(de)起(qi)。
事實上,許多替代能源汽車係統和替代燃料是近、中期轉變的建設性選擇,它們在過渡階段扮演著重要角色,能夠讓我們降低對石油的依賴。能源進化論: 通過對2100年交通工具及其燃料替代品的分析,對比了100年間超過15zhongzuiyouqiantudejiaotonggongjujiqiranliaodetidaipin。zaoqi,duozhongtidairanliaobeishiyong,danzuizhongzhiyouyizhongranliaoyijiyuqixiangguandejiaotonggongjuhuichengweizhudao。dangduibizhexieranliaozaiwenshiqitipaifang、油耗、城市空氣汙染和社會成本等方麵的影響時,一種燃料走進了人們的視線:氫。
yibaiduonianlai,womenyizhishiyongranshaoqiyoudeneiranjicheliang,suizheshijiandetuiyi,zhezhongqichedefadongjiyizhizaigaijin,tabiandegengjiayouxiao,bingqieduihuanjingdeyingxiangyezaijiangdi。raner,duiyuzhezhongjishujiqiranliaozuhe,wulunwomenzenyanggaijin,yongyuanbuhuixianzhudijianshaowuranyebuhuijiangdiyunshuyeduishiyoudeyilai。weici,jiuzaijinianzhiqian,hunhedonglichezoujinlerenmendeshiye,tajiangdianchi、電動馬達與普通發動機相結合(例如以汽油、乙醇和生物柴油為燃料的發動機)。現在,消費者有許多種類的混合動力汽車可以選擇,它們都可以幫助我們減少燃料消耗、空氣汙染以及溫室氣體排放。
womentongyangyetingshuoguodianchidiandongche,muqiantamendexingshijulishiyouxiande,danshisuizhedianchijishudefazhan,zhexiejiaotonggongjuzaibujiudejianglaikeyitidaichuantongjiaotonggongjushixianlingpaifang。womentingshuoguoxuduoshiyongqingqideqingnengche,tamenshiyongqingranliaodianchichanshengdedianweiqichetigongdongli,qingjieerqiegaoxiao。
能源進化論列舉了幾種可供選擇的方案,如果它們在各色交通工具中占據統治地位,會對能源安全、環境以及經濟產生積極影響。
一種方案是,汽油混合動力汽車占主導地位,這樣會削減溫室氣體排放、抑製城市空氣汙染、削減石油消耗量。然而,隨著時間的推移,削減的量會降低,石油消耗量會隨人口數量的增加而增長。
另一種方案是,天然氣混合動力車占主導地位,這樣將會使溫室氣體的排放保持在今天的水平。如乙醇混合動力電動汽車方案:到2100年溫室氣體排放量會比1990年的水平削減大約25%,但隻有在使用非穀物材料提煉乙醇生產變得可行的情況下才會實現。
如ru果guo上shang述shu這zhe些xie以yi及ji其qi它ta技ji術shu能neng夠gou獲huo得de顯xian著zhu收shou益yi,我wo們men就jiu應ying該gai繼ji續xu研yan究jiu並bing使shi它ta們men成cheng為wei運yun輸shu方fang案an的de一yi部bu分fen。能neng源yuan進jin化hua論lun發fa現xian當dang車che輛liang使shi用yong一yi種zhong恰qia當dang的de燃ran料liao時shi,溫wen室shi氣qi體ti排pai放fang量liang會hui比bi1990年的水平削減大約80%,keyidadaoqihoubianhuayanjiuxiaozuzhidingdedalvemubiao。zhezhongranliaotongyangkeyibangzhumeiguodejiaotongyunshushixianqishiyouzizhu,bingjihukeyiwanquanxiaochuchengshikongqiwuran。2100年後,使用這種燃料可以降低城市空氣汙染、溫室氣體排放及石油消耗量,每年將會為我們節省超過6000億美元的社會成本。這種燃料就是氫。

重點
車輛使用什麼樣的燃料才會使溫室氣體排放量比1990年的水平削減大80%,從而達到氣候變化研究小組製定的大略目標?什麼樣的燃料會讓美國2060年的時候實現能源獨?什麼樣的燃料可以消除城市空氣汙染?到2100年,什麼樣的燃料夠降低客運輸係統的社會成本,每年為我們節約6000億美元?
這種燃料就是氫。
為美國未來的能源穩定生產燃料
zaiwomenzhouweidehuanjingdangzhongdaochudouyouqingdecunzai,tashiyuzhouzhonghanliangzuifengfudeyuansuzhiyi。tazhuyaoyihuahewudexingshicunzaiyuhuanjingzhizhong,suoyiwomenyaoconggezhongyuanliaozhizhongjiangtafenlichulai,baokuotanhuashiranliao、生物有機體和水。我們可以就地找到很多原料來生產氫。
nengyuanduoyanghuayouhenduohaochu。shouxian,tayiweizhenengyuangongyinghuigengjiawendingbingqienenggoushiwomenbaituoduinengyuanjinkoudeyilai。dangbiedeguojiakongzhinengyuandechukou,tebieshizainaxiejushibuwendingdediqu,womenjiuhuishoudaonengyuanjiagehegongyingliangbodongdeyingxiang。xiangxiangyixianengyuanzigeizizukeyigeiwomendailaidehaochu,womenkeyianzhaozijideyiyuanlaijuedingshifouxuyaojinkounengyuan。
dier,nengyuanduoyangxingyiweizhewomenkeyixuanzeruheshengchanwomensuoxuyaodenengyuan,womenkeyishiyongnaxiechuliangfengfudeyuanliaolaishengchanqing,keyishiwomentongshihuodehuanjingxiaoyibianyujingjixiaoyi。
交通工具燃料燃燒向零排放過渡
與yu汽qi油you相xiang比bi氫qing作zuo為wei交jiao通tong工gong具ju的de燃ran料liao會hui產chan生sheng更geng好hao的de環huan境jing效xiao益yi。氫qing燃ran料liao電dian池chi車che的de行xing駛shi效xiao率lv要yao比bi目mu前qian我wo們men廣guang泛fan使shi用yong的de內nei燃ran機ji車che高gao兩liang到dao三san倍bei,當dang你ni使shi用yong的de那na些xie不bu產chan生sheng汙wu染ran物wu的de原yuan料liao來lai生sheng產chan氫qing,包bao括kuo水shui、可再生能源和核能,那麼氫就成為了一種零排放的燃料。現如今,我們使用的氫大都來自天然氣、不可再生的化石燃料(如石油),使(shi)用(yong)這(zhe)些(xie)原(yuan)料(liao)生(sheng)產(chan)氫(qing)氣(qi)會(hui)產(chan)生(sheng)一(yi)定(ding)量(liang)的(de)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)的(de)排(pai)放(fang),天(tian)然(ran)氣(qi)被(bei)看(kan)作(zuo)是(shi)一(yi)種(zhong)過(guo)渡(du)性(xing)的(de)資(zi)源(yuan)。但(dan)是(shi)你(ni)是(shi)否(fou)知(zhi)道(dao),如(ru)果(guo)你(ni)駕(jia)駛(shi)的(de)是(shi)以(yi)天(tian)然(ran)氣(qi)產(chan)生(sheng)的(de)氫(qing)為(wei)燃(ran)料(liao)的(de)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)車(che),與(yu)燃(ran)燒(shao)汽(qi)油(you)的(de)普(pu)通(tong)汽(qi)車(che)相(xiang)比(bi)在(zai)總(zong)體(ti)上(shang)可(ke)以(yi)減(jian)少(shao)50%的溫室氣體排放?
隨著時間的推移,我們獲得氫的方式將隨著需要量的增大和技術的發展而轉變。不要忘了,我們是在談論能源的進化:隨著技術的進步與政策的發展,氫作為交通工具的替代燃料所帶來的環境和經濟效益將會日益凸現出來。

這個能源進化項目耗資90億美元,在未來十年建立氫能基礎設施用以支持燃料電池交通工具的引入。在這段時間內氫的生產成本將高於其產品收益,並且導致32億美元累計虧損。這部分損失將通過私人或政府的投資來彌補,到2023年可以全部償還完畢。
分(fen)析(xi)一(yi)下(xia)我(wo)們(men)大(da)家(jia)所(suo)熟(shu)知(zhi)的(de)電(dian)能(neng)。世(shi)界(jie)各(ge)地(di)不(bu)同(tong)的(de)地(di)方(fang)以(yi)不(bu)同(tong)的(de)方(fang)式(shi)獲(huo)得(de)電(dian)能(neng),在(zai)美(mei)國(guo),我(wo)們(men)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)超(chao)過(guo)半(ban)數(shu)的(de)電(dian)都(dou)是(shi)來(lai)自(zi)煤(mei)炭(tan),不(bu)但(dan)有(you)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)的(de)排(pai)放(fang)而(er)且(qie)還(hai)會(hui)造(zao)成(cheng)汙(wu)染(ran),隻(zhi)有(you)大(da)約(yue)10%的(de)電(dian)能(neng)是(shi)來(lai)自(zi)於(yu)可(ke)再(zai)生(sheng)資(zi)源(yuan)。但(dan)是(shi)這(zhe)種(zhong)獲(huo)得(de)電(dian)能(neng)的(de)方(fang)式(shi)正(zheng)在(zai)發(fa)生(sheng)轉(zhuan)變(bian),電(dian)力(li)公(gong)司(si)和(he)公(gong)用(yong)事(shi)業(ye)單(dan)位(wei)都(dou)在(zai)關(guan)注(zhu)如(ru)何(he)生(sheng)產(chan)出(chu)清(qing)潔(jie)的(de)能(neng)源(yuan)。氫(qing)能(neng)同(tong)樣(yang)經(jing)曆(li)了(le)相(xiang)似(si)的(de)轉(zhuan)變(bian),從(cong)一(yi)開(kai)始(shi)的(de)利(li)用(yong)天(tian)然(ran)氣(qi)獲(huo)得(de)氫(qing)到(dao)利(li)用(yong)可(ke)再(zai)生(sheng)資(zi)源(yuan)和(he)包(bao)括(kuo)核(he)能(neng)源(yuan)和(he)潔(jie)淨(jing)煤(mei)技(ji)術(shu)在(zai)內(nei)的(de)其(qi)他(ta)零(ling)排(pai)放(fang)技(ji)術(shu)獲(huo)得(de)氫(qing)。
能源進化論集中對4種車輛類型以及與它們相聯係的燃料進行了環境分析,這些車輛都受到世界上主要的幾家大汽車公司的追捧:汽油混合動力車,可充電式汽油混合動力車,可充電式乙醇混合動力車,氫燃料電池車。
在zai溫wen室shi氣qi體ti的de排pai放fang方fang麵mian,依yi據ju報bao告gao中zhong所suo搜sou集ji的de資zi料liao,在zai氫qing燃ran料liao電dian池chi車che方fang案an中zhong的de氫qing是shi唯wei一yi的de一yi種zhong可ke以yi削xue減jian交jiao通tong運yun輸shu所suo帶dai來lai的de溫wen室shi氣qi體ti排pai放fang汙wu染ran的de燃ran料liao,到dao2100年,溫室氣體的排放量與1990年的水平相比可以削減80%。許多氣候變化組織呼籲,到2050年的時候溫室氣體的排放量要降到上述水平。如果氫燃料交通工具能夠敏捷、迅速的占領市場,那麼這一目標就可以實現;也(ye)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)低(di)碳(tan)原(yuan)料(liao)產(chan)氫(qing)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)來(lai)促(cu)進(jin)這(zhe)一(yi)目(mu)標(biao)的(de)實(shi)現(xian),最(zui)好(hao)是(shi)兩(liang)者(zhe)兼(jian)而(er)有(you)之(zhi)。氫(qing)燃(ran)料(liao)交(jiao)通(tong)工(gong)具(ju)也(ye)是(shi)唯(wei)一(yi)的(de)一(yi)種(zhong)可(ke)以(yi)在(zai)本(ben)世(shi)紀(ji)末(mo)實(shi)現(xian)城(cheng)市(shi)空(kong)氣(qi)汙(wu)染(ran)損(sun)失(shi)趨(qu)近(jin)於(yu)零(ling)的(de)交(jiao)通(tong)工(gong)具(ju)。根(gen)據(ju)報(bao)告(gao)分(fen)析(xi)結(jie)果(guo)顯(xian)示(shi),電(dian)池(chi)電(dian)動(dong)車(che)是(shi)僅(jin)次(ci)於(yu)氫(qing)燃(ran)料(liao)車(che)的(de)較(jiao)好(hao)的(de)交(jiao)通(tong)工(gong)具(ju),同(tong)樣(yang)可(ke)以(yi)控(kong)製(zhi)溫(wen)室(shi)氣(qi)體(ti)的(de)排(pai)放(fang)量(liang),並(bing)且(qie)到(dao)2100年時溫室氣體的排放量與1990年的水平相比可以削減60%,並且與氫燃料交通工具一樣,同樣具有的降低城市空氣汙染的能力。
下列這些圖顯示了幾種不同替代燃料和交通工具方案在溫室氣體排放、石油消耗、chengshikongqiwuranhekeyunjiaotongyunshuxitongxiaohaodeshehuichengbensigefangmiandeyingxiang。yixietidairanliaohejiaotonggongjuhenzaojiukaishishiyong,dandaohoulaishizhiyouyigenenggouzhanjuzhudaodiwei。zaixialietupianzhong,qiyouneiranjichefanganquxianshizuoweiyitiaojixiancunzai。
圖1 輕型車輛溫室氣體排放量比較(十億噸二氧化碳當量/年)

圖2 石油消耗比較(十億桶/年)

圖3 造成的的城市空氣汙染損失比較(十億美元/年)

圖4 總的社會損失比較(十億美元/年)

注:GICEV:汽油內燃機車方案,GHEV:汽油混合動力車氫燃料電池車,GPHEV:可充電式汽油混合動力車氫燃料電池車,EtPHEV:可充電式乙醇混合動力車氫燃料電池車,BEV:電池電動車方案,HFCV:氫燃料電池車方案
建立經濟上可行的交通運輸基礎設施
許多行業已經證明了氫能的安全性與經濟性。現在已經建成了一些較大的氫交易市場和氫能基礎設施,用以支持農業、食品和石油精煉行業,全球每年生產超過560億公斤的氫氣。新的氫交易市場不斷出現(包括公共交通運輸、分散式發電廠、緊急備用電源和其他應用設施),這都將增加氫的需求量,隨之而來的是極大的經濟效益:更多的就業機會,更好的發展,更多的生產製造商。

需要很少或根本不需要政府投資的氫能基礎設施需要到2018年之後才會開始出現。同年,燃料供應商就會開始有10%deshuihoushouyizuoweitouzihuishou。wunianzhihou,bujinkeyichanghaisuoyouyongyujichusheshijianshedezhaiwu,qingnengshouyijiangchaoguochixujinxingdejichusheshijiansheheweihufeiyong。
當談及可替代燃料時,加氫站的建設問題一直是一個挑戰。基礎設施的建設一定要有從政府到行業不同領域的資本投資。2008年,能源公司的汽油、柴油資本支出接近870億美元。能源進化論預計,到2030年時氫能基礎設施的運行費用大約為87億美元,是目前能源行業成本投資的十分之一。
氫有許多的供應方式可以選擇,可以滿足任何場所的特殊需求。與汽油、天然氣一樣氫氣可以通過卡車或管道輸送。氫氣甚至可以在加氫站通過各種不同途徑現場製造。在未來10年內,花費大約90億美元可以使6500座加氫站投入運行,能源進化論預測,到2018年,燃油供應商開始有10%的稅後收益作為投資回收。試著換一種思維方式:在這個方案中,需要很少或根本不需要政府投資將會在2018之後開始出現,其收益用以支付基礎設施建設和維護費用。
ciwai,wenshiqitipaifangwentihechengshikongqiwuranyijingchengweiquanqiuzhumudehuanjingwenti,tamenyehuiduishehuichanshengshenyuandejingjiyingxiang。nengyuanjinhualunjiangzheliangzhonghuanjingwentisuodailaidesunshiyihuobidexingshibiaoxianchulai(包括與軍事相關的石油進口費用),並將100年間的15種替代燃料的貢獻以美元的形式表示出來。
氫燃料電池交通工具方案可以比其它方案更加節約社會成本,到2100年,與目前廣泛使用的汽油內燃機車相比可以節約超過6000億yi美mei元yuan的de社she會hui成cheng本ben。政zheng府fu的de鼓gu勵li措cuo施shi有you助zhu於yu氫qing和he燃ran料liao電dian池chi車che交jiao通tong運yun輸shu工gong具ju解jie決jue方fang案an的de快kuai速su實shi施shi,國guo家jia研yan究jiu委wei員yuan會hui預yu測ce,政zheng府fu投tou資zi要yao抵di消xiao早zao期qi生sheng產chan燃ran料liao電dian池chi交jiao通tong工gong具ju所suo需xu的de高gao額e費fei用yong,並bing資zi助zhu氫qing能neng基ji礎chu設she施shi的de建jian設she,在zai接jie下xia來lai的de15年內大約要投資480億美元。有趣的是,這個項目投資費用要比目對其他替代燃料的鼓勵政策所需費用要少得多。
氫:一種全球性燃料
氫qing是shi我wo們men可ke以yi留liu給gei社she會hui最zui重zhong要yao的de遺yi產chan,能neng源yuan進jin化hua論lun中zhong闡chan明ming了le氫qing作zuo為wei燃ran料liao的de重zhong要yao性xing,與yu其qi他ta類lei型xing的de技ji術shu一yi起qi可ke以yi帶dai來lai許xu多duo收shou益yi。氫qing安an全quan易yi得de、環(huan)境(jing)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)並(bing)且(qie)在(zai)經(jing)濟(ji)上(shang)具(ju)有(you)可(ke)行(xing)性(xing)。實(shi)現(xian)汽(qi)車(che)交(jiao)通(tong)運(yun)輸(shu)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)不(bu)是(shi)最(zui)終(zhong)的(de)目(mu)的(de),還(hai)要(yao)能(neng)夠(gou)應(ying)對(dui)國(guo)家(jia)所(suo)麵(mian)對(dui)的(de)能(neng)源(yuan)挑(tiao)戰(zhan)。雖(sui)然(ran)現(xian)在(zai)已(yi)經(jing)開(kai)發(fa)出(chu)了(le)許(xu)多(duo)可(ke)行(xing)的(de)技(ji)術(shu),但(dan)是(shi)我(wo)們(men)需(xu)要(yao)更(geng)多(duo)的(de)實(shi)際(ji)行(xing)動(dong)、更多的投資和增強公眾和個人的責任感,從而使得這些技術可以在未來得到更加廣泛的應用。
關於能源進化論-對2100年交通工具及其燃料替代品的分析
能源進化論-對2100nianjiaotonggongjujiqiranliaotidaipindefenxi,jihelemuqianyizhidebingqieyijingfabiaodeguanyutidainengyuanjiaotonggongjuxitongdexinxi,bingzaixiangguanhuanjingzhongduizhexiexinxijinxinglebijiao。baogaodemudeshiweilejianliqiduitidainengyuanjijiaotonggongjudeshehuirenzhi,erqiehaikeyizuoweizhengcefazhanpingtai。baogaopinggulesuoyoutidainengyuanzainengyuananquan、環境可持續發展和經濟可行性方麵的,所用的數據來自同行評審刊和良好的技術假設,所有這一切都在最終報告中被引用。
