
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。
是(shi)汽(qi)油(you)混(hun)合(he)動(dong)力(li)車(che)解(jie)決(jue)了(le)這(zhe)個(ge)問(wen)題(ti)嗎(ma)?可(ke)充(chong)電(dian)式(shi)乙(yi)醇(chun)混(hun)合(he)動(dong)力(li)車(che)真(zhen)的(de)可(ke)以(yi)滿(man)足(zu)我(wo)們(men)長(chang)期(qi)的(de)需(xu)求(qiu)嗎(ma)?電(dian)池(chi)電(dian)動(dong)車(che)就(jiu)是(shi)未(wei)來(lai)的(de)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)麼(me)?那(na)麼(me)現(xian)在(zai)的(de)那(na)些(xie)取(qu)代(dai)汽(qi)油(you)汽(qi)車(che)的(de)氫(qing)能(neng)汽(qi)車(che)呢(ne)?它(ta)們(men)就(jiu)是(shi)答(da)案(an)嗎(ma)?
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15種zhong最zui有you前qian途tu的de交jiao通tong工gong具ju及ji其qi燃ran料liao的de替ti代dai品pin。早zao期qi,多duo種zhong替ti代dai燃ran料liao被bei使shi用yong,但dan最zui終zhong隻zhi有you一yi種zhong燃ran料liao以yi及ji與yu其qi相xiang關guan的de交jiao通tong工gong具ju會hui成cheng為wei主zhu導dao。當dang對dui比bi這zhe些xie燃ran料liao在zai溫wen室shi氣qi體ti排pai放fang、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。
一yi百bai多duo年nian來lai,我wo們men一yi直zhi使shi用yong燃ran燒shao汽qi油you的de內nei燃ran機ji車che輛liang,隨sui著zhe時shi間jian的de推tui移yi,這zhe種zhong汽qi車che的de發fa動dong機ji一yi直zhi在zai改gai進jin,它ta變bian得de更geng加jia有you效xiao,並bing且qie對dui環huan境jing的de影ying響xiang也ye在zai降jiang低di。然ran而er,對dui於yu這zhe種zhong技ji術shu及ji其qi燃ran料liao組zu合he,無wu論lun我wo們men怎zen樣yang改gai進jin,永yong遠yuan不bu會hui顯xian著zhu地di減jian少shao汙wu染ran也ye不bu會hui降jiang低di運yun輸shu業ye對dui石shi油you的de依yi賴lai。為wei此ci,就jiu在zai幾ji年nian之zhi前qian,混hun合he動dong力li車che走zou進jin了le人ren們men的de視shi野ye,它ta將jiang電dian池chi、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。
我(wo)們(men)同(tong)樣(yang)也(ye)聽(ting)說(shuo)過(guo)電(dian)池(chi)電(dian)動(dong)車(che),目(mu)前(qian)他(ta)們(men)的(de)行(xing)駛(shi)距(ju)離(li)是(shi)有(you)限(xian)的(de),但(dan)是(shi)隨(sui)著(zhe)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan),這(zhe)些(xie)交(jiao)通(tong)工(gong)具(ju)在(zai)不(bu)久(jiu)的(de)將(jiang)來(lai)可(ke)以(yi)替(ti)代(dai)傳(chuan)統(tong)交(jiao)通(tong)工(gong)具(ju)實(shi)現(xian)零(ling)排(pai)放(fang)。我(wo)們(men)聽(ting)說(shuo)過(guo)許(xu)多(duo)使(shi)用(yong)氫(qing)氣(qi)的(de)氫(qing)能(neng)車(che),它(ta)們(men)使(shi)用(yong)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)產(chan)生(sheng)的(de)電(dian)為(wei)汽(qi)車(che)提(ti)供(gong)動(dong)力(li),清(qing)潔(jie)而(er)且(qie)高(gao)效(xiao)。
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%,可ke以yi達da到dao氣qi候hou變bian化hua研yan究jiu小xiao組zu製zhi定ding的de大da略lve目mu標biao。這zhe種zhong燃ran料liao同tong樣yang可ke以yi幫bang助zhu美mei國guo的de交jiao通tong運yun輸shu實shi現xian其qi石shi油you自zi主zhu,並bing幾ji乎hu可ke以yi完wan全quan消xiao除chu城cheng市shi空kong氣qi汙wu染ran。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。
能neng源yuan多duo樣yang化hua有you很hen多duo好hao處chu。首shou先xian,它ta意yi味wei著zhe能neng源yuan供gong應ying會hui更geng加jia穩wen定ding並bing且qie能neng夠gou使shi我wo們men擺bai脫tuo對dui能neng源yuan進jin口kou的de依yi賴lai。當dang別bie的de國guo家jia控kong製zhi能neng源yuan的de出chu口kou,特te別bie是shi在zai那na些xie局ju勢shi不bu穩wen定ding的de地di區qu,我wo們men就jiu會hui受shou到dao能neng源yuan價jia格ge和he供gong應ying量liang波bo動dong的de影ying響xiang。想xiang象xiang一yi下xia能neng源yuan自zi給gei自zi足zu可ke以yi給gei我wo們men帶dai來lai的de好hao處chu,我wo們men可ke以yi按an照zhao自zi己ji的de意yi願yuan來lai決jue定ding是shi否fou需xu要yao進jin口kou能neng源yuan。
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),shiyongzhexieyuanliaoshengchanqingqihuichanshengyidingliangdewenshiqitidepaifang,tianranqibeikanzuoshiyizhongguoduxingdeziyuan。danshinishifouzhidao,ruguonijiashideshiyitianranqichanshengdeqingweiranliaodeqingranliaodianchiche,yuranshaoqiyoudeputongqichexiangbizaizongtishangkeyijianshao50%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yue10%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。
zaiwenshiqitidepaifangfangmian,yijubaogaozhongsuosoujideziliao,zaiqingranliaodianchichefanganzhongdeqingshiweiyideyizhongkeyixuejianjiaotongyunshusuodailaidewenshiqitipaifangwuranderanliao,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;yekeyitongguoditanyuanliaochanqingjishudefazhanlaicujinzheyimubiaodeshixian,zuihaoshiliangzhejianeryouzhi。qingranliaojiaotonggongjuyeshiweiyideyizhongkeyizaibenshijimoshixianchengshikongqiwuransunshiqujinyulingdejiaotonggongju。genjubaogaofenxijieguoxianshi,dianchidiandongcheshijinciyuqingranliaochedejiaohaodejiaotonggongju,tongyangkeyikongzhiwenshiqitidepaifangliang,bingqiedao2100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、城(cheng)市(shi)空(kong)氣(qi)汙(wu)染(ran)和(he)客(ke)運(yun)交(jiao)通(tong)運(yun)輸(shu)係(xi)統(tong)消(xiao)耗(hao)的(de)社(she)會(hui)成(cheng)本(ben)四(si)個(ge)方(fang)麵(mian)的(de)影(ying)響(xiang)。一(yi)些(xie)替(ti)代(dai)燃(ran)料(liao)和(he)交(jiao)通(tong)工(gong)具(ju)很(hen)早(zao)就(jiu)開(kai)始(shi)使(shi)用(yong),但(dan)到(dao)後(hou)來(lai)是(shi)隻(zhi)有(you)一(yi)個(ge)能(neng)夠(gou)占(zhan)據(ju)主(zhu)導(dao)地(di)位(wei)。在(zai)下(xia)列(lie)圖(tu)片(pian)中(zhong),汽(qi)油(you)內(nei)燃(ran)機(ji)車(che)方(fang)案(an)曲(qu)線(xian)是(shi)作(zuo)為(wei)一(yi)條(tiao)基(ji)線(xian)存(cun)在(zai)。
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6000yimeiyuandeshehuichengben。zhengfudegulicuoshiyouzhuyuqingheranliaodianchichejiaotongyunshugongjujiejuefangandekuaisushishi,guojiayanjiuweiyuanhuiyuce,zhengfutouziyaodixiaozaoqishengchanranliaodianchijiaotonggongjusuoxudegaoefeiyong,bingzizhuqingnengjichusheshidejianshe,zaijiexialaide15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。
