半岛彩票_“2千瓦社会”从科幻走向现实值得尝试吗

  气候变化、能源危机让人们意识到,为了让地球保持宜居,人类必须加快节能减排、绿色转型的步伐。那么,低碳生活、零碳社会必然以“消费降级”为代价吗?高品质生活一定意味着高能耗吗?单就理论而言,一个人一天只需2千瓦即可维持良好的生活水准,这一数字尚不足目前美国人均能耗水平的四分之一。

  国内首个以“碳中和”为主题的博览会——2023上海国际碳中和技术、产品与成果博览会上,各种低碳技术、零碳展示层出不穷,更绿色的生产线、更绿色的生活扑面而来。在技术创新与减碳意识的双重加持下,源自科幻小说的“2千瓦社会”究竟是理想主义的空中楼阁,还是“跳一跳可以摘到的苹果”?一些能源环境专家已经开始了实验。

  随着能源危机日益迫近,无论是乌克兰危机导致的燃料价格暴涨,还是为了遏制全球变暖而推动可再生能源的广泛应用,减少能源消费一直是政府与个人关注的热点问题之一。

  有资料显示,20世纪90年代,人均每天2千瓦能耗就足以让人可持续地生活,并保持良好的生活质量。迪宁是一位居住在美国纽约的环境问题专家,他想知道自己是否可以通过努力大幅减少个人能耗。于是,他决定参与一项“2千瓦挑战”的实验,并对实验进行详细记录和描述。

  美国科幻作家金·斯坦利·罗宾逊在小说《未来部》中提到了“2千瓦社会”的理念。小说中,瑞士实现了这一目标,从而成为全球节能的典范。

  据报道,不少参与“2千瓦挑战”实验的人觉得这种生活更时尚、更有意义。美国耶鲁大学能源研究员纳拉辛哈·拉奥认为,2千瓦目标的生活给人们带来的绝不会是痛苦,“特别是在能源价格飙升的时代,2千瓦的生活值得去尝试”。

  “我要做的第一件事就是关灯,然后拔掉所有插头。”迪宁稍稍考虑了一下,又重新将冰箱通上电。接下来,他列出了生活中的主要耗能支出:燃气炉为公寓供暖、提供热水及一日三餐;每天坐地铁去上班,“如果是长途旅行,我会开车或叫车,然后坐飞机”。

  “我在家会使用冰箱、洗衣机、烘干机、电梯、电脑、电话,甚至电动牙刷也要耗费一点能量。”迪宁发现,他还要在这份能耗清单上添加一些需要购置的日常用品,包括任何需要能源来制造和运输的东西,“再加上我吃掉或扔掉的食物,常所做的几乎每件事都需要消耗能源”。最后,他不得不说:“要达成2千瓦的挑战目标,可能还有很长的路要走。”

  功率单位瓦特(简称“瓦”)是以英国发明家詹姆斯·瓦特的名字命名的,1马力等于735瓦特,即0.735千瓦,而1度电就是1千瓦·时。

  在绝大部分人类历史中,个体所消耗的能量很少会超过所吃食物所包含的能量。瑞士洛桑联邦理工学院的萨沙·尼克觉得,这样一个人每天所消耗的能量差不多只有90瓦左右。烹饪和取暖会增加一些能量消耗,农业生产和运输畜力则会增加更多能耗。当人类拥有了建筑、金属加工、陶器等复杂的社会物质需求后,人均能耗又增加了。“罗马帝国的人均能耗大概为500瓦,那时还没有电。”

  今天的工业化社会每天都在消耗大量能源,人们通过不断开采化石燃料来为全球经济提供能源。目前,在世界各国能耗水平(每人每天)排行榜上,冰岛以人均能耗1.7万瓦居首,美国以人均能耗8.6千瓦位居第11位,而欧盟人均能耗水平为4.2千瓦、中国为3.4千瓦、英国为3.3千瓦。全球范围内能耗差距很大,如印度仅为800瓦,孟加拉国只有310瓦。

  据国际能源机构估计,全世界有超过25亿人无法获得足够的能源来满足烹饪和制冷等基本生活需求。与此同时,高收入国家的能耗空前飙升,各种环境问题也随之而来。面对这种现状,能源研究者不得不提出这样一系列问题:当可获取的能量远超最低需求时,要过上什么样的生活才能让人类满足?多高能耗才算足够?要达到怎样的能耗程度,才算过上了美好生活?

  经济学家与能源专家很难在这些问题上达成共识,这并不足为奇。“我不能确定达到物质消费充足的实际门槛,但我知道应该远低于许多国家的能源消耗最大值。”纳拉辛哈·拉奥说。

  2千瓦是上世纪90年代地球上的人均能耗水平,但前提是全球能源产出能平均分配到每个人。基于这一点,一项研究发现,能耗超过这一消费水平后,生活质量回报率反而在递减。瑞士苏黎世联邦理工学院的研究人员通过计算发现,2千瓦能耗是一个切实可行的目标,它不会牺牲掉瑞士人令人羡慕的高生活水平,同时还将推动温室气体减排。

  首先,迪宁需要对自己的总能耗量进行评估。任何人都可以利用网上的计算器,轻松计算出这个数值。计算结果发现,迪宁的个人能耗高达9.4千瓦。因此,要实现2千瓦的目标,对于他来说是一个极大的挑战。

  于是,迪宁将他的个人能源消耗分解为几大部分:交通可能要占大约一半,食物和其他大约占三分之一,而他居住的小公寓房内的家庭供暖、家用电器及照明,则占了剩余的较小部分。

  对普通美国人来说,他们的家居场所和工作场所占据了全部能耗的大部分,其次是交通工具(尤其是汽车)、食物以及其他消费品。在欧洲,日常生活能耗和办公室能耗同样占据了人均能耗的大头,不过食物和消费品能耗所占的比例要大于交通。

  为了实现2千瓦目标,迪宁咨询了美国斯坦福大学教授、可持续发展智库洛基山研究所创始人阿莫里·洛文斯。作为世界知名能效专家,洛文斯一直对节能减排身体力行。他在自己居住的位于美国科罗拉多州的一栋漂亮房子里,向人们展示各种节能妙招。

  这栋建筑选择了碳足迹最小的建筑材料,并配备先进的太阳能装置:屋顶水箱可利用阳光加热水,多层窗户可提高隔热效果,朝南的建筑结构则利用阳光获得更多热量。房子里还建了一个温室,既能给房子供暖,又可种植香蕉——所有这一切,都意味着洛文斯在降低能耗的同时,还保持着高水平的生活质量。

  而且,利用太阳能所产生的电力不仅足够为他的电动汽车充电,还能向电网输出一些电力。洛文斯说,这栋结合了多种先进技术的屋子,维持高水平生活所需的能源使用率“可能低于2千瓦”,甚至可能低至1千瓦。

  然而,对大多数人来说,其中有些技术仍是可望不可及的。更重要的是,从长远来看,一些技术实际上并不一定能够降低能耗,因为人们可能会利用从效率中节省的钱来进行更多其他消费。例如,随着汽车发动机的效率越来越高,人们会购买更大功率的汽车,也就需要耗费更多燃料来驱动它们。

  此外,迪宁认为,仅仅依靠节能技术,并不能帮助他尽快达到2千瓦挑战的目标,因为他只有一个月的实验时间。所以,他决定将重点放在另一种减少能耗的方法上:改变自身行为。

  为此,迪宁要做出一些实际的改变。例如,在公寓里,除非是在必须使用的时候,不能让任何电器空开着,或将任何插头留在插座上;洗完衣服,他不再使用烘干机,而是挂在楼道间让其自然晾干。他还发现,在不打开冰箱门的情况下拔掉电源一个小时,可以节省大约150瓦的耗电量——这些日常行为的改变加在一起,总共为他节省了大约1千瓦能耗。

  同时,迪宁还把电表数据分享给一家名为OhmConnect的公司,公司会在用电高峰时给他发一条短信,告知他在那段时间里尽量减少用电,并鼓励他通过在该时段减少的用电量赚取“瓦特点”来兑换奖品。

  事实上,根据在线计算器的计算结果,日常用电量只占迪宁全部能耗的5%左右。为了努力实现2千瓦的目标,迪宁觉得自己还需要做一些其他的改变,比如缩短淋浴时间、用冷水洗碗等。只要天气允许,他就会继续骑自行车,天气不好时则搭乘地铁。他尽量从街边的农贸市场购买农副食品,减少从超市购物,甚至多吃素菜、少吃荤菜。

  经过一番努力后,他再次进行了计算,其个人能耗从美国人均水平的8.6千瓦降低到了5.7千瓦,节约下来的能耗主要来自少乘或不乘飞机。

  与此同时,迪宁也发现了不少问题。其中一个大问题是,他那间公寓房已有120年的历史,燃气锅炉严重老化,隔热效果很差,这是导致高能耗的主要原因。另外,和纽约的许多老房子一样,供暖暖气片的温度调节是由同住在这栋楼里的房东控制的,夏天用的还是低效的窗式空调。因此,要减少这些能耗,需要利用节能技术对建筑进行改造,但作为一名租房者,他对此有心无力。

  设计公司Intp专门研究节能建筑的建筑师斯蒂芬·坦纳,长期以来一直坚持践行“2千瓦社会”的理念。他认为,要达成这一目标,在很大程度上取决于经济条件和生活环境。例如,对居住在纽约的迪宁来说,做出步行或乘坐公共交通工具的选择相对比较容易。但在许多其他地方,尤其在一些偏远地区,人们可能别无选择,他们只能开车上班或开车去杂货店。显而易见,要达成2千瓦目标需要社会环境的支持,而这些单靠个人的力量很难改变。

  “日常生活中的很多事情与我们如何组织社会生活密切相关,”尼克说。十多年来,他一直在努力实现2千瓦或更少能耗的目标,而瑞士的社会环境与氛围非常有助于目标的达成。

  瑞士政府承诺到2050年实现“2千瓦社会”。为此,瑞士各城市正在加强公共交通基础设施建设,降低私家车对人们的吸引力,节能医院和节能养老院也在不断兴建。

  尽管目前以“2千瓦社会”为目标的国家还寥寥可数,但越来越多的国家正致力于降低对化石能源的需求与依赖。日本施行的“绿色转型”已投入数千亿美元用于建筑物节能改造、推广使用电动汽车等节能增效举措上。不少国家也在开展行动提高节能意识,比如英国鼓励节约能源的“It All Adds Up”计划。

  不可否认,日益严峻的能源危机是各国纷纷行动的动机之一。加拿大维多利亚大学的克里斯蒂娜·希卡说,能效提升行动已取得成效。据国际能源署估计,2022年,普遍能源意识的提高为其成员国节省至少6800亿美元能源成本。

  使用较少能源还可直接减少温室气体排放,早日实现脱碳目标。一项被广泛引用的研究发现,通过提高能源效率、加快数字化转型等举措来减少能源需求,可在不牺牲经济增长的前提下,将全球升温幅度限制在1.5℃以内。

  在这一“2千瓦目标”的挑战实验中,就个人角度而言,迪宁不得不遗憾地表示,他失败了,而且败得很惨。至少从一些主要指标来看,确实如此。就目前的环境条件而言,比如继续使用低效能的建筑物和基础设施,要在保持高质量生活标准的同时达成2千瓦能耗目标,是相当困难的。

  但通过这一实验,迪宁在如何节省能源这一问题上获益良多。他从中学到了不少减少能耗的诀窍。他说,他不会因为这一挑战性实验的结束就放弃2千瓦目标。他清楚地意识到,日常生活方式,比如吃什么、出行选择哪种交通工具,对于减少能耗来说,比长时间开灯更重要。下一次租房时,他会考虑选择建筑隔热效果更好,以及配备了节能高效家用电器的房屋。“如果每个人都能贡献自己一点小小的努力,能源效率的提升将会十分可观。”

  瓦特是功率单位,用来描述能量流动速率。一个20瓦的灯泡开1小时要用20瓦时的电。电费账单会显示你用了多少度(千瓦·时)电。

  通过计算机模拟,瑞士研究人员对“2千瓦社会”提出了构想,它不仅包括人均能耗2千瓦的目标,还包括相当于每人1吨二氧化碳的排放目标。

  “2千瓦目标”不仅指电力,还包括平均能耗总量。换句话说,它包括所有能量来源(如天然气、风能和木材)、用于生产这些能量的任何能耗,以及由于转换和传输效率低下而损失的能耗。所以,“人均2千瓦”是一个很大的挑战。

  不同的能源产生温室气体排放的程度不同。例如,燃烧煤炭发电比燃烧天然气产生更多的温室气体排放,而太阳能发电不会产生任何温室气体排放。此外,还有一些与能源无关的排放源,比如垃圾填埋场里腐烂的食物。

  在“2千瓦目标”提出时,人们更担心的是石油枯竭,而不是气候变化。2015年通过的《巴黎协定》,将排放目标修订为净零,各国承诺将全球升温幅度限制在比工业化前水平高出2℃的范围内。为实现这一目。