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一趟下来软能源之路

W母鸡1973年的石油危机威胁的安全与繁荣,美国的初始应对政策感到困惑和无效的。

强化照旧 - 钻探石油和天然气井,建设煤炭巨头和核电厂,可能发展煤制油合成燃料 - 大力提议,但很快就开始寻找成本太高,脏,缓慢而艰难。巨大的资金需求会扼杀其他必要的投资,并最终使能源价格飙升,使摇摇欲坠的需求无法支付昂贵的新设备。然而,到1976年秋,没有连贯的另一种愿景已经阐述。政策想象力被卡住。

在那个教育时机,我外交部文章“能源战略:未选择的路?”重新定义能源问题和增加美国能源战略的另一种观点。

“硬路”更相同的;“软路径”与转向可再生供应组合的能量效率。这篇文章很快就成为了历史悠久的杂志的最转载,作为病毒传播的预互联网技术许可。四十多年后,其初始的接收和持续的影响,说明了什么教训并没有被吸取了审查。

一看回1976年

这个28岁的作家,感觉就像丢弃晶种的过饱和溶液,突然结晶液体进入了一个全新的形式。

一年后,吉米·卡特总统邀请我到椭圆形办公室讨论这篇文章。他现在说,他发现这对他制定能源政策非常有帮助——除了能源部长施莱辛格在合成燃料方面的努力之外,这是之前或之后最连贯的高效和可再生能源政策。

现任能源产业迎来了怀疑,蔑视,甚至是愤怒的文章。4英寸厚的参议院听证会记录编译批评和响应的三十几对。如今,它使有趣的阅读,提醒我们,40年前的能源效率是新颖的争议,而可再生能源是奇怪的,威胁性或荒谬的。有些人仍然坚持这些观点。

When the hubbub died down, ARCO’s chief economist, David Sternlight, nicely captured the conclusion of sober observers: He for one didn’t care if I were only half right — that would be better performance than he’d seen from the rest of them.

在接下来的十年里,这篇文章的论点获得了足够的信任,以至于许多最严厉的批评者雇佣了成立于1982年的RMI来帮助他们采用它。到目前为止,电力行业的两家领先期刊慷慨地承认了我们的方法的先见之明,这篇文章的论文在能源市场上广泛流行。

这篇文章是如此有影响力,因为,而不是仅仅提出能源投资的又一个投资组合,它重新定义他们的目的和逻辑。此前,该问题是在哪里得到更多的能量 - 更多,任何种类的,从任何来源,不惜任何代价。规划人员推断能源需求增长的历史和内置电源,以满足它。

通过询问我们希望能在另一端开始的文章 - 什么是“最终用途”我们的追捧,如热水淋浴,冰镇啤酒,流动性,舒适性,冶炼氧化铝,烤面包 - 以及如何提供那些服务中的通过提供的数量,种类,规模和能量的来源最适合的任务。

这种最终用途的概念很快与罗杰•桑特的“最低成本”语言融合在一起,与新兴的里根经济学对自由市场的强调产生了共鸣。由此产生的“最终用途/最低成本”的方法揭示了通过竞争或计划来选择的最具成本效益的解决方案,以解决冬季是否使用天然气或电加热,或使用绝缘和防风雨条来保暖的问题。

不同的问题会产生不同的答案,因此本文对比了美国能源体系的两种发展方式(图1A和图1B)。

储蓄:准确预见

后来的一篇学术评论发现,在20世纪70年代中期的数十篇研究中,只有这篇文章对2000年美国的一次能源使用总量做出了准确的预测(这种预测显然不是预测,因为它经常被错误地描述)。图1B所示的软路径分别比2000年实际能源使用低0.8%或4.0%,与实际GDP增长正常化或不正常化。但是,最好的同期计量经济学预测大约高了60%到70%。然后在2000-15年间,能源强度非但没有上升,反而进一步下降了24%。

图2比较了文章在1976年提出的可行的能源强度轨迹(50年下降72%)和实际的40年下降56%。《世纪之交》所设想的“接近减半”发生在2008年。

为了使实际国内生产总值的美元,美国在2015年用56%少占一次能源比1975年,59%的煤少,65%的少油直接使用天然气。煤炭公司的2015年每股主电源(16.0%)的的低于其先前后二战低(1972年16.6%)。相反,美国得到了它的主要能源使用的10%,来自可再生能源的电力使用,这是新的附加发电量的68%的14%。

电力是能源的最昂贵形式,但美国人只有一半快速直接燃油节省电力。这部分是因为直到2001年左右,美国48个州的效用仍然奖励销售更多的能量;即使是现在,这是在36个州进行的电力(与改革八待定)和28气体(在四个悬而未决的改革)。但是,随着这种倒行逆施的政策开始淡出,用电量从2007年的峰值飘了过来。从长远来看,可能约1%的一年,尽管坚实的经济增长和全电动汽车缩水。

供应转变:由相反的政策延迟

需求方对软路径的预见在供应方面并不匹配(图3)。尽管一些州,如加州成功地推行了他们自己的软路径,但强大的游说集团和国家政策强烈支持在能源供应方面走硬路径。

图3A和3B之间的差异具有影响供给的每个元素三个主要原因:

  • 那么天然气被认为是石油日益减少的稀缺副产品,所以联邦政策禁止其发电厂利用1978年至1987年,并有力地推动燃煤发电来代替。这丰富的煤炭运输车队,从尼克松时代的环保法律豁免久,现在才衰落而复活的气体存在。
  • 1975年,福特总统通过了汽车能效标准(1978年生效),此后美国的石油强度平均每年下降5.2%。但随之而来的1985年至1986年的油价崩盘助长了自满情绪。这帮助说客们说服国会无视提高能效标准与技术同步的法律要求——对汽车实行25年,对轻型卡车实行17年左右。
  • 轻型车辆效率恶化在1987〜2004年,以22年只是为了恢复其1987年的水平:节油的速度下降了三分之二,约99发动机效率的主要收益的百分比提高加速度,而不是节省燃油。立法阻止,直到G.W.总裁布什2007年的更新,那么新规则,一年后悬挂际底特律的困扰。这种停滞浪费了汽车数量的两次失误,延长了四分之一世纪的高油价的需求,同时石油利益试图抑制竞争的生物燃料。
  • 图1B和图3B所示的“软技术”(多样化、规模合适、质量合适、可再生能源广泛使用)的快速增长,基于“积极的支持”,而在过去40年中有32年受到了联邦政府的大量敌对政策。即使是投资于可再生能源的化石燃料公司,在它们即将成功的时候也不耐烦地放弃了它们。
卡特1978年的PURPA法,这让独立和分布式发电竞争相当,可再生能源启动的假象初期到80年代中期。虽然法律和监管的攻击减弱,PURPA摧毁公用事业垄断的理由,奠定了今天的竞争性电力市场的基础,现在一半的国家取代PURPA。因此长时间的,颠簸的弯路后,可再生能源自2010年左右有最终起飞如希望在1976年 - 但大约350晚年。

事情我得到了正确的

对气候的理解并不新鲜。1976年《外交事务》的一篇文章提到了这条艰难的道路:

“对长期煤炭经济的承诺是现在规模的许多倍,这使得下个世纪初大气二氧化碳浓度翻倍几乎不可避免,届时或不久之后,全球气候将出现实质性的、或许是不可逆转的变化。”只有这些变化的确切日期是有疑问的。”

我们到了吗?想想《清洁能源计划》和《巴黎协定》吧。

预计RMI 2002年的著作“小是有利可图的”和今天的市场走势,文章称避免电网的成本和规模不经济可能降低用电成本,而“一个富裕的工业经济也有利地根本没有中央发电站操作!”

它还指出,“能源存储经常被说成是能收技术的一个重大问题。”但是,一方面由于蓄热比蓄电做同样的任务,更容易,更便宜“对整个...能量储存在软能源经济太大的问题少于一个很难。”所以今天说的市场。

可再生能源降低成本,风险和麻烦;有利于市场主导了政策驱动的通过;并加强个人和社区的选择都已经非常普遍。

这条艰难道路的政治风险听起来也很熟悉:

"In contrast to the soft path’s dependence on pluralistic consumer choice in deploying a myriad of small devices and refinements, the hard path depends on difficult, large-scale projects requiring a major social commitment under centralized management. ... The hard path, sometimes portrayed as the bastion of free enterprise and free markets, would instead be a world of subsidies, $100-billion bailouts, oligopolies, regulations, nationalization, eminent domain, corporate statism."

过度集中的系统的严重弱点,后来在“脆弱的权力”(1981/82)中被放大,也可见。

Other gratifying content from the article includes the utility death spiral, backcasting, integrative design (demonstrated in my house seven years later), institutional barriers and solutions, cogeneration, reliance on market principles and mechanisms, and utilities’ financing customers’ solar systems (athough "solar" in 1976 meant solar-thermal, as photovoltaics were still "exotic").

事情我会改变

文章的主要误差约为天然气。Had the scientific community known in 1976 that U.S. gas is often unassociated with oil, quite abundant, and profitably recoverable from deep and tight formations, I’d have treated it separately from oil, and emphasized natural gas rather than advanced coal as a transitional technique used "briefly and sparingly to build a bridge to the energy-income economy of 2025." These insights weren’t obvious until the past decade.

One of the article’s most controversial claims  —  that soft and hard energy paths are mutually exclusive  —  unfortunately has been borne out.

1975采煤的“暂时的和温和的(小于两倍于峰)”扩张结束了在2.16倍由于天然气和煤炭功率的膨胀不自然策略驱动的抑制。(现代联合循环燃气发电厂在上世纪80年代只出现了。)至少挤压效率和可再生能源的石油和天然气楔形的油部分终于得到正在进行的气候保护视力,而煤炭是现在效率,可再生能源和气体之间的挤压。

这篇文章最重要的失败是没有说服决策者利用美国的例子来减缓或阻止核武器的扩散。四年后,当我在《外交事务》(Foreign Affairs)上进一步阐述这一论点时,它又一次消失得无影无踪,因为核能倡导者主导了大多数国家的能源政策,现在许多国家仍是如此,包括美国在内。三十年后,外交政策方面更为有力的证据仍然收效甚微。因此,我们今天担心来自朝鲜、巴基斯坦和伊朗的自我造成的风险。

更深层次的课程

一个文章的最有争议的索赔 - 即软硬能量路径是相互排斥的,因为每一个需要投资,基础设施,机构和态度,抑制或妨碍其他 - 不幸的是已被证实了。它每天是可见的硬技术和软技术的市场份额和政治影响战斗。

在过渡到后化石燃料和气候安全的能源系统受到危险的延误,文章警告说,在1976年,“正是我们可以预期,如果我们继续投入这么多钱,时间,技术,燃料和政治意愿硬盘技术,都如此苛刻他们“。

慢慢地,但与采集速度快,市场已开始战胜现任强制执行其保护旧能源系统的自然欲望的政治手段,而不是启用新的。然而,将加快转变遗体,而气候,公共卫生,安全,发展和民主的迫切需要提高其紧迫性的挑战。

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