主题：【翻译】可再生能源－－消除温室效应 1序 -- hwd99

27 英国五项能源计划

如果我们摆脱化石燃料，我们需要制定一个基本计划。还需要在政治上和财政上行得通。政治和经济不是本书的组成部分，所以，我将简单讨论计划的技术部分。 提出了许多计划。这里介绍其中5个。不要将其中任何 一个计划，看成是作者推进的计划，我推荐的是，

确信你的政策将能增加一个计划。

每个计划有一个消费方和生产方，我们必须确定我们将消耗多少能量，如何生产这些能量。为了避免计划占很多页，我简单将能源消耗分成三类，交通，热和电。这非常简单，忽略了工业，农业，食品，进口等。但我希望这种简化是有帮助的，让我们能在一分钟内比较和对比不同计划。我们最终需要详细的计划，但不是今天。我们离目标还如此之远，只能做简单介绍。

我这里阐述的方案是我认为2050年技术上是可行的方案。所有的都使用相同的消费要求。我再次强调，这不代表我认为这是正确的方案，也不是唯一的方案。我仅仅是不想介绍很多方案，让你目不暇接。在生产方面，我将阐述多种可再生能源，清洁煤炭和核能组成的计划。

目前情况

简化版国家情况如下：交通能耗是每人40kWh/天。主要消耗的是汽油，柴油和煤油。取暖能耗是每人每天40kWh主要使用天然气。电能消耗是每人每天18kWh，使用煤炭，天然气，核能，能量是每人每天45kWh。其它27kWh进入冷却塔（25）和输电线路（2kWh/人/天）。总能耗是每人每天125kWh。

图27.1 2008年英国能耗简况和未来计划

所有5个计划的共同特征

在我的未来简要计划中，能量消耗减少，主要通过更有效率的运输和取暖技术。 在未来5个计划中，交通采用电动化。电动汽车效率比汽油车高得多，能量需求大幅度减少。公共交通也电动化，良好整合，处于优先地位，能更好地为顾客服务。我假设，电动化提高效率4倍。仅仅增长会减少部分因效率提高带来的节约，净效率是降低能耗一半。还有少数汽车不能电动化，我们制造 液体燃料，如生物柴油，生物甲醇或纤维素乙醇。运输能耗是每人每天18kWh电和2kWh液体燃料。电动汽车电池作为储存设施，帮助解决电力供应和需求的波动。生产生物燃料需要占用12%英国土地（每人500平米），假设生物燃料制造来源于1%效率植物和转化为燃料效率33%。替代方法是进口，让其它国家发展农业生产生物燃料出口给我们。

在所有5个计划中，加热能耗是通过改善住宅绝热性能，控制温度（通过控温器，教育等）。新建筑要求很好绝热，不需要加热取暖，老建筑采用地源热泵，或采用太阳能热水，或使用电等。位于森林和能源植物附近的建筑，取暖使用生物质。取暖能耗从40削减到12kWh/人/天电，2kWh太阳能和5kWh生物质。

用于取暖的生物质来源于附近的森林和能源植物，如芒草，柳树和杨树，占地面积30000平方公里，或人均500平方米。对应18%农业用地。能源植物主要生长在贫瘠土壤，而肥沃土壤主要用于生产食物。500平米土地年生产0.5吨生物质，能量为7kWh/天，其中30%损失在处理和运输图中，最终给每人供应每天5kWh能量。

在这些计划中，我假设目前的电力需求，包括电器，电灯等。我们仍然需要18kWh电/天，电灯效率改进了，使用二极管灯，许多电器效率提高，但是，由于经济增长，我们增加了电器数目，如视频会议系统，帮助我们减少旅行。

在这个计划下，总的每人每天的电耗增加了，包括18kWh用于运输，12kwh用于热泵，总共48kWh。是目前电耗三倍。它们的来源是什么？

让我们来描述可能的来源。不是所有的来源是可持续的，但它们是低碳的。

制造电能的方法

为了得到许多电能，每个计划都要利用陆上和海上风电，还有来自沙漠国家的太阳能，废物焚烧，水电，波浪和潮汐发电。还有核能，清洁煤炭技术。目标是为每人每天发电50kWh。考虑某些损失，我们从分析得到的48kWh增加到此。

某些计划需要从其它国家进口电能。为了比较，我们看看今天进口的电能。2006年英国进口了28kWh燃料/天/人中的23%，包括煤炭18，原油5和天然气6kWh。核燃料通常不计为进口，因为它不易储存。

在5个计划中，我假设市政垃圾焚烧，而不是填埋。每人每天产生1kg垃圾焚烧，供应0.5kWh电，假设农业垃圾也焚烧，产生0.6kWh电。焚烧系统需要安装3GW设备，十倍2008年，如图27.2. 有700万居民的伦敦，有12个30MW垃圾焚烧发电厂，伯明翰1百万人有两个。每个20万人城镇应建一个10MW垃圾焚烧发电厂。一些认为焚烧垃圾危险或困难，脏的人，应参考图27.3，该图显示欧洲很多国家焚烧垃圾比英国多得多，包括德国，瑞典，丹麦，荷兰和瑞士。没有出现卫生问题。另外一个好处是，它消除了垃圾填埋场释放甲烷问题。

图27.2 英国垃圾发电设备，显示平均垃圾发电能力等于1公斤垃圾发电0.5kWh。

图27.3 左：市政垃圾填埋和焚烧比较

右：循环利用的垃圾与焚烧或填埋的垃圾。每个国家标准了循环利用比例。

在这5个计划中，水电贡献给每人每天0.2kWh，与今天相同。

电动汽车能够动态调节电网负荷。给电动汽车充电的平均功率是18kWh/人/天。因此，可再生能源，包括太阳能，风能的波动就被电池充电的开关所平衡。白天电力需求波动增大，因为使用电来取暖和烹调。如图26.16.为了确保10GW需求持续5小时的供应，所有计划都建设新的抽水蓄能电站。类似Dinorwig。50GWh储能能力，等于5个Dinorwig，装机功率2GW。还有一些计划增加储能能力。还建设2GW的一条到挪威的高压输电线路。

计划D 生产足够的电

D代表国内分散，使用每个国内可能的发电能力，对其它国家依赖很少。

下面是如何提高每人每天50kWh。风能8（20GW平均，66GW峰值），加上400GWh抽水储能电站。太阳能3，垃圾焚烧1.3，水电0.2，波浪2，潮汐3。7，核能16（40GW），清洁煤炭16（40GW）

风能需要在2008年装机容量基础上，增加30倍。英国风能是德国3倍。安装海上风能需要增加50个海上机船。

太阳能需要每人6平米20%效率光伏电池。面向南方的屋顶都要安装电池板。对保护古建筑组织来说，给传统乡村老房子安装很多电池板是一项经济的方法（图6.7）。

垃圾焚烧对应每人每天1kg生活垃圾，获得0.5，同样数量的农业垃圾获得0.6.水力发电每人每天获得0.2kWh，与今天相同。

波浪发电需要安装16000个Pelamis深海波浪发电设施，占据大西洋 830公里海岸线。

潮汐发电血液安装5GW设备，2GW安装到大坝上，2.5GW安装到潮汐泻湖上，可以同时用在储能系统。

核能发电包括安装40GW设备，等于2007年4倍。如果我们达到每人每天16kWh，我们的水平就介于比利时，芬兰，法国和瑞典之间。按照人均计算，比利时和芬兰是12，法国和瑞典分别是19和20.

清洁煤炭发电需要利用目前的发电站，大约30GW，增加碳捕集系统，将消耗能力，使输出减少到22GW，新建18GW清洁煤炭发电占。需要给每人每天供应煤炭53kWh，比今天使用化石燃料略多。以上是我们在23章所说的持续供应。这与消耗速度是今天的3倍，如果我们不重新回复煤矿，我们就进口煤炭生产32%电力。重新恢复煤矿需要增加每人每天8kWh煤炭供应，英国可能不能自给煤炭。

你是否反对这个计划，或感到有问题？如果是的或，后面的计划也许会使您喜欢。

其他几个计划就不再翻译了，请大家直接看图27.9

图27.9 所有5个计划

• 【索引】有关“全球变暖”问题的讨论整理汇总(三)