大趋势的形成:第一集

推动替代能源大趋势的七个关键驱动因素

要理解为什么替代能源的发展代表了现代社会政治、技术经济和意识形态的大趋势,重要的是要研究推动它们的驱动力。为了简单起见,我将这些力量归纳为大趋势的七个关键驱动因素。这些驱动力不仅是替代能源大趋势的本质,而且也构成了替代能源大趋势本身。

1.对能源永不满足的需求 

毫不奇怪地,目前和未来对可再生能源的吸收与化石燃料的需求和供应波动相关,在某种程度上也与核能相关,这使得能源需求增加成为替代能源大趋势的主要驱动力。尽管全球能源需求在新冠肺炎大流行期间受到抑制,但今年将回升到大流行前的水平,电力需求正以10多年来最快的速度增长,人类对能源的需求不断增加,突出了能源安全方法的重要性,如独立、多样化和相互依赖。只要可再生能源能够扩大成为可能的--和可靠的--能源的范围,它们将提供一个对价格波动、操纵和供应限制的避险工具,因此也成为能源安全方程式的重要组成部分之一。   

2.环境问题

这并不都是关于供应和需求。替代能源的大趋势也是由保护环境和人类栖息地的日益增长的愿望所推动的。替代能源的发展已经成为一种有形的解决方案,使国家和非国家行为者能够应对最紧迫的环境挑战,包括气候变化、生态系统退化和基本资源的匮乏。一个不断扩大的 "绿色议程 "和对新的生态系统的日益增长的需求,使人类的生存和福祉与自然相协调,正在加速对可再生能源的支持。指出人为环境威胁的紧迫性的研究,太平洋西北地区破纪录的高温和大面积的野火,以及欧盟新的(非常雄心勃勃的)气候政策 "适合55",只会增加这一势头。在美国,在拜登政府的领导下,阻止气候变化的公众和政治压力影响着支持可再生能源的政策的制定。全球环境峰会,尽管其实际成果可能是有限的,但正在稳步推动全球政策,以减轻气候变化的风险。

3.经济增长箴言

经济安全是人类活动中的一个主要考虑因素,它需要追求稳定的增长、经济的多样性和独立性、创造就业机会,以及对波动和经济冲击的抵御能力。能源对于推动经济增长的不可或缺性突出了潜在的经济安全考虑,这些考虑正在推动替代能源大趋势,特别是考虑到它有能力减轻经济安全风险并促进普遍福利。替代能源被认为能够为经济多样化创造新的选择,并作为发展新产业的跳板,从而为当前和未来的经济安全作出贡献。替代能源的发展有可能降低能源价格,释放资源用于其他方面的投资,创造就业机会,减少对化石燃料的依赖,并促进经济稳定增长。最终,替代能源大趋势的预期成果使各经济体产生新的竞争优势,促使政策制定者接受这一趋势的承诺成果。

4.全球技术革命

第四次工业革命带来的新技术能力不仅是驱动力,也是替代能源大趋势的前提条件。连接性、智能化和灵活的自动化方面的进展将推动替代能源大趋势,提供解决方案,使可再生能源的生产和分配在技术上可行,在商业上也可行。如果没有这个技术知识基础,替代能源的商业化和广泛使用所需的许多发明--智能电网、能源储存、新材料和理化应用--不仅不可能,而且也无法想象。

释放当今替代能源技术的全部潜力主要取决于储能解决方案和数字电网的进步。未来的转型并不严格基于电池存储的发展,其他储能技术正处于风口浪尖,例如储存可在燃料电池中燃烧的氢气。这个系统使用纳米材料来创建一个部分灵活的海绵,可以在其孔隙中捕获氢原子;另一个例子是基于硫磺的流动电池,其中离子在含硫的阳极和阴极之间流过一层膜。 第四次工业革命也在改变着数字电网的结构,能源网的技术进步,如电网边缘的可见性、分布式发电的传感器和数据分析的整合、能源管理的智能合同、灵活的需求,以及智能控制系统将推动替代能源大趋势。

替代能源的发展获得了动力,即使它们只是推进了技术理解,缺乏经济上的理由。将替代能源的发展与生物技术、纳米技术、材料技术和信息技术的进步结合起来,可以增强技术作为社会变革催化剂的能力。

5.对新军事能力的追求

在美国的带领下,许多国家正在改变他们对替代能源使用的军事意义的态度,使可再生能源融入21世纪的国防部门,成为替代能源大趋势的另一个重要推动力。如果美国国防部把越来越多的购买力用于开发和/或获取替代能源技术,将有助于推动大趋势的发展;国防产业不断地寻找新的能源解决方案,需要追求运营优势、成本节约和效率提高,它的动机是战略考虑,也是释放资源的需要,更是减轻保护战区化石燃料基础设施和供应线的负担的需要。

替代能源可能带来的不可预见的军事能力恐将远远超过单纯的取代化石燃料,并可能提供实现新的防御模式的手段。目前的无人平台和自动情报收集设备,因持续时间和功率有限的能源而受到任务时间的限制,正在开发新的设备来解决这些问题,如实验性的能量自主战术机器人或智能电源管理器系统,如Protonex公司的SPM-612(小队电源管理器),它的重量不到一磅,采用多种能源,包括太阳能、燃料电池和采集能源。未来的 "超级士兵 "将需要在通信、网络、耐力、火力和射程等方面具备一系列新能力。替代能源技术可以:增强战斗人员的作战能力,提高指挥和控制的速度和精度,使指挥官能够以前所未有的速度和凝聚力开展行动,并有可能提供向战场上的目标区域提供动力的新方法。现代军事任务不仅面临着不对称的暴力、不可预测、僵持的冲突和失败的国家,而且发现自己处于新的大国竞争之中,这些战略防御的考虑都进一步促进了将可再生能源发展纳入全球安全架构的必要性。

除了直接的国防利益之外,国防界有望成为技术进步的来源,为可再生能源的传播增加动力。美国国防高级研究计划局(DARPA)专注于最具深远意义的科学发现和创新。DARPA的年度预算约为35亿美元,其任务横跨所有安全领域,该机构开展的替代能源项目正在推动多个与能源相关领域的研究--海藻基喷气燃料、纳米电池、波浪能、太阳能和风能技术、来自微生物的燃料电池以及太空时代技术;这些项目可能取得突破,然后被广泛地应用于国防产业之外,例如,在20世纪初,内燃机和机枪的结合导致了装甲车和飞机的发明,彻底地改变了军事行为。 

6. 赋权的新手段

可再生能源还可为个人、社区、国家和非政府实体提供新的权力、赋予改变权力平衡和促进其事业的能力。这一趋势将提供国家行为者在能源独立、地缘政治定位、权力投射能力,以及对动荡和冲突的保险上有更高水平的保证。替代能源的发展也可以在全球政策制定过程中发挥赋予公民社会权力的作用;可再生能源使社会,特别是在 "绿色 "优先事项的支持下,能够挑战国家并影响国内和国外的议程,可再生能源尤其使个人有能力参与环境安全和健康、经济安全,以及越来越多在能源安全领域的政策辩论。

7.道德上的约束

越来越强大的道德约束为替代能源大趋势提供了更大的动力。替代能源体现了一种内在的 "善 "和 "道德优越性",它在人类和自然之间建立了一种和谐的关系,并对气候变化和可持续性的挑战作出了道德上的回应,因此,历史见证了与能源生产和消费相关在道德上的演变,而这种道德立场正在影响人类行为和社会秩序。

不过,更仔细来地看,替代能源发展所附带的道德价值观有其内在的不一致,这一点在与新技术部署相关的成本方面尤为明显。最大的道德问题之一是替代能源倡议对穷人的影响,鉴于目前的市场现实,可再生能源的采用高度依赖于财政资源--再次使繁荣成为富人的领域;例如,生物燃料的快速发展带来了自身的道德难题:增加生物燃料在能源组合中的比例,导致了森林砍伐和粮食价格上涨,主要是将粮食作物转为生产生物燃料之用;而太阳能和风电场则带来了与土地使用相关的伦理问题。

尽管有这些不一致的状况,随着社会越来越将道德价值赋予政治和经济领域,替代能源技术所提供的政策选择牢牢地占据了道德高地,或是"历史的正确面"。

最后...

这7个驱动因素在国内和国际监管框架的凝聚下得到了加强和引导,当这些驱动因素结合起来时,就形成了替代能源大趋势的特征。也许最重要的是,替代能源大趋势的驱动因素正成为技术-经济和社会政治重大变革的催化剂,将以我们今天几乎无法想象的方式颠覆个人、企业、政府和社会。