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加强比尔·盖茨推动能源创新的4种方法

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有迫切的理由说明为什么创新资金需要超越目前以技术为中心的方法(如在第一部分中解释).最重要的是,正在努力解决深度去碳化问题的经济体——比如德国和加州——已经清楚地表明,我们的一套清洁能源政策已经不够用,可能会适得其反。

更大幅度的减排需要重新调整政策。比尔·盖茨(Bill Gates)也说过同样的话自己

人们会陷入一个陷阱,他们会想,好吧,如果我们要在2030年实现某个目标,我们就必须在路上了,因为我们只是做了更多我们已经做过的事情。嗯,你做的很多事情,比如,为了2050年的目标,不使用煤炭而建造天然气……实际上是一种倒退,因为天然气厂每千瓦时的二氧化碳含量高于你在2050年希望达到的水平。

然而,在经常被视为清洁能源领跑者的德国,即使转向更多的燃气发电也存在问题。在过去的十年中,该国慷慨的太阳能上网电价(对向电网出售电力的用户进行补偿)每年为新的光伏发电装置提供数十亿美元的补贴。超过40gw的太阳能被投入电网(是美国的两倍),全球光伏生产成本下降,提供了巨大的公共利益。

但随着可再生能源充斥德国电网,批发电价下降,将价格更高但碳排放更低的发电机挤出了市场。旧的褐煤发电厂全天候运转而排放一半温室气体的现代燃气发电厂则处于闲置状态。德国稳步降低了其上网电价(2017年将由竞争性投标取代固定收费),但通往更清洁电网的长期道路仍不确定,尤其是考虑到该国正在逐步淘汰核电。

其中一个原因是,如果没有电网补贴,越来越多的太阳能光伏并网就会陷入经济困境,正如麻省理工学院最近的报告所强调的那样太阳能的未来报告.在竞争激烈的市场中,随着光伏普及率的提高以满足峰值需求,支付给太阳能发电机的增量价格稳步下降,最终使进一步的太阳能投资变得不经济。储能系统可以显著提高光伏的经济平台,但同样,只有在政策目标和激励措施提前几年调整的情况下。

加州也面临着类似的困境。住宅屋顶太阳能正在蓬勃发展,该州最近扩大了现有的系统——净能源计量系统,以支付此类安装的成本。2015年,加州还投票决定到2030年将公用事业的可再生能源组合标准(RPS)提高到50%;RPS规定,到2020年,可再生能源的比例将达到30%,其中大部分来自于巨大的沙漠太阳能电池板。

尽管制定大幅减排的政策涉及到大量的商业和环境利益,但这一领域的持续研究只需要将一小部分研发资金集中在基础科学、技术和产品上。

这些趋势给电网规划者敲响了警钟,因为它们可以预见越来越大的波动(PDF)在输往电网的电力中(比如在阴天),这会导致电网备份成本上升和温室气体排放增加(比如来自额外快速增长的天然气发电厂)。为了缓解这些潜在的电网波动和排放,我们需要一套新的政策——政策不仅要促进可再生能源在电网中的应用,而且要提供可再生能源和电网存储技术的正确组合。

在政策方面需要增加投资的最后一个例子是:下一代核电,它经常被视为任何可持续的全球脱碳电力计划的关键组成部分。对模块化、小型、既安全又具有成本竞争力的核能发电机的追求,赢得了政府和风险投资家的大量投资。盖茨自己的公司Terrapower近十年来一直致力于创新反应堆设计。

对泰拉opower来说"最好的情况"盖茨说,“我们的试验电站将在2023年建成,到2030年,这第四代本质上安全的设计将从那时起成为所有核设施的标准。."

如果减排——而不是市场份额——是判断下一代技术的标准,那么我们将需要越来越多的协调一致的研发政策团体。

这是一个非常雄心勃勃的目标,即使考虑到时间框架。但Terrapower可能需要所有这些时间通过监管过程任何下一代核技术。虽然一些国家可能愿意对“本质安全”技术进行快速跟踪或试点试验,但美国不太可能这样做,因为美国可能需要长达10年的时间来批准新的反应堆设计。核管理委员会批准先进反应堆的程序(含钍或贫化铀,如泰拉能源)仍未解决(PDF)

此外,在日本福岛核灾难之后,公众对核能的态度仍然十分矛盾。因此,最好的情况是它可能会采取行动多年的政策和监管基础工作为了让人们相信,下一次,无论是由于没有放射性废料问题还是低扩散风险,核能真的可能会有所不同,尽管技术的潜在价值。

平衡创新支出

所有这些都让我们想到了第二点:尽管制定大幅减排的政策涉及到大量的商业和环境利益,但这一领域的持续研究只需要将一小部分研发资金集中在基础科学、技术和产品上。

政府和私人投资者都一贯低估“软”或机构研发的重要性,因为它们可以成就或破坏任何能源发明。如前所述,碳价格或排放交易等全经济工具是不够的。

在美国,一些慈善家——主要是能源基金会、彭博慈善基金会、休利特基金会、气候工作和罗伯逊基金会——以及一些富有的个人(杰里米·格兰瑟姆和汤姆·斯泰尔他还支持“突破能源联盟”(Breakthrough Energy Coalition)),可能占能源政策独立资金的大部分。这些援助国都没有一个专门的计划,旨在在未来几十年加快有前景的清洁能源技术的应用。

同样,在美国能源供应脱碳所需的政策研发中,非营利性组织的数量相对较少。他们包括几个大学部门、智库和环保组织。

因此,在最好的情况下,可能需要数年的政策和监管基础工作,才能让人们相信,无论是由于没有放射性废料问题,还是由于低扩散风险,核能真的可能会有所不同。

一些“绿色”非政府组织的活动也可能受到清洁能源贸易协会及其企业成员的说客的推动。当涉及到税收政策或公用事业账单优惠时,情况尤其如此。然而,就其本质而言,游说工作是一种自利的活动。

因此,让我们诚实地说:当涉及到为部署突破性能源创新扫清监管道路时,今天的可再生能源游说团体为未来设定大门,并不比将这一角色拱手让给公用事业公司更有意义。

如果减排——而不是市场份额——是判断下一代技术的标准,那么我们将需要越来越多的协调一致的研发政策团体。它们还需要适当程度的长期耐心融资(就像突破能源联盟(Breakthrough Energy Coalition,简称BEC)为有前途的初创企业所建议的那样),以确保它们从现有秩序中独立出来。

该怎么办呢?

这里有四个想法值得考虑。与上面的讨论一样,它们主要是以美国为中心的,远远不够全面。

1.盖茨和其他资助BEC的亿万富翁应该分配资金为非政府组织、大学、智库和相关行业协会的创新能源市场和政策工作提供大量新资金。在该基金成立的头五年,由BEC拨出20%的预算或筹集同等的资金将是一个良好的开端。这种市场塑造和应用政策工作通常超出了政府资助研发项目的政治范围- - - - - -不能指望能源基金会(Energy Foundation)和彭博社(Bloomberg)等私人慈善家独自承担这一负担。

此外,如前所述,没有任何大型环境捐助机构明确致力于加速下一代清洁能源技术的推广。在美国,大多数人都专注于赢得当前的战斗(比如捍卫清洁能源计划)和维持风能和太阳能激励的现状。还需要更多的东西。

正如《经济学人》的特殊的气候问题去年曾告诫说:“慷慨的补贴使今天的低碳技术永久化;我们的目标应该是迎接明天。”

2.新的私人资助计划,如BEC,应该定期参与能源政策和监管专家,以及投资银行家、技术专家和律师,共同构建他们的投资组合。这只是良好的商业意识。它很可能帮助投资组合公司缩短或完全避免众所周知的“死亡之谷”。

毕竟,在很多情况下,硅谷是人为造成的,是保护性监管政策和遗留市场参与者造成的虚假鸿沟。因此,定期研究政策改革的选择和时间表可能会避免过早的市场试验,并导致更明智地瞄准可用资本。

同样,任何在特定能源技术或行业(如存储、下一代运输燃料)进行大规模战略押注的基金,也应该愿意在政策和市场研发方面进行相应的投资。这种努力不应该简单地留给投资组合公司,因为大多数投资组合公司缺乏合适的员工,而且在任何情况下都将专注于公司特定的工程、产品开发和生产问题。

ARPA-E的“太阳辐射”倡议或许可以提供一些经验教训。为了帮助光伏太阳能成为具有电网竞争力的能源,该机构不仅投入了数百万美元研发先进的光伏技术,而且还提供资金,以刺激新的消费者交付模式。

一种是共享或社区太阳能——这是一种很有前途的方式,将可再生能源带给数百万无法在居住地安装光伏的城市消费者。这种ARPA-E战略超越了传统的公共研发资助模式,但它可以加快创新产品上市的时间。

能源部还创建了一个创新门户商业化DOE-funded技术.同样,它也试图利用国家能源实验室的政策专长,但考虑到“挑选赢家”或偏袒特殊利益的政治风险,这种努力是分散的,而且目标不明确。这就是为什么私营部门和慈善家需要加紧行动的原因。

3.需要特别注意运输部门的去碳化。好用的买球外围app网站这已经成为大多数气候行动的致命弱点。值得注意的是,加州在2015年通过了一项具有里程碑意义的立法,将建筑效率提高了50%,并采用了50%的RPS,但最终却忽略了另一项配套条款,即将该州的石油消耗量减少了50%。石油工业认为后一个目标是不可行的,会导致对加油站征收惩罚性的新税。

然而,就像电力行业一样,个人交通也将发生巨大变化好用的买球外围app网站- - - - - -如果我们有正确的政策框架,这些变化可以使减少化石燃料的使用变得更容易。共享经济拜Airbnb、Uber、谷歌等公司所赐,移动应用和自动驾驶汽车已经为我们指明了方向。

还有什么地方比这里更适合建设一个充满研究、投资、公共政策和会议设施的新美国能源创新中心(American Center for Energy Innovation),让不同的创新努力有一个共同的家呢?

如今,美国遏制交通运输中温室气体排放的主要工具是美国环保署(EPA)对汽车制造商的里程标准,即企业平均车队经济规则。好用的买球外围app网站最新的版本要求到2027年销售的新车平均每加仑汽油能跑50英里。但是,如果我们想阻止更多的尾气排放,为什么还要鼓励生产更多的汽油或柴油动力汽车呢?

为什么不将部分行业激励与车队标准(如生产的汽车)脱钩,并找到适当的方式来奖励汽车行业减少驾驶里程、促进汽车共享和将乘客里程转向更清洁的公共交通服务?我们也可以尝试使用双燃料或三燃料的清洁发动机。为什么不利用公共激励来鼓励一个开源的平台,让电动汽车驱动列车加速创新(例如,使用开源计算)?

简而言之,政策研发有很大的空间,可以加速汽车行业刚刚兴起的清洁技术革命,并有望在其他行业(如电池、先进生物燃料)带来遗留效益。

我们还有很长的路要走。2015年,全球新汽油和柴油动力汽车销量超过8500万辆,与电动汽车的销量约为100比1。此外,去年美国电动汽车的销量稳定在12万辆左右。

4.建立永久性美国中心的时机已经成熟支持能源创新,主持制定低碳政策所需的对话。事实证明,在华盛顿国家广场对面的波托马克河岸边有一个大帐篷。这个独特的25英亩的河边房产目前租给了NRG,里面有一座20世纪40年代的燃煤电厂,于2012年退役。

还有什么地方比这里更适合建设一个充满研究、投资、公共政策和会议设施的新美国能源创新中心(American Center for Energy Innovation),让不同的创新努力有一个共同的家呢?我领导的美国天空清洁基金会,发表了70页的绿色波托马克河计划在2011年(请参阅第1部分关于这个故事)为了这个目的重新利用这个燃煤电厂。该站点还将用一个新的清洁微电网重新供电。

该计划所需要的只是一个有远见的亿万富翁抓住机会,并将能源创新永久地放在全国地图上,让所有人都能看到。

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