能源转型的前沿创新【开云官方入口】

正式成立于1982年的美国落基山研究院（Rocky Mountain Institute，以下全称落基山研究院) 是一家以市场为导向的能源领域专业独立国家智库，目的设计经济不切实际的市场化解决方案，加快全球范围内能效提升和可再生能源对化石燃料的规模化替代。卢安武（Amory Lovins）博士是落基山研究院的牵头创始人、*和首席科学家，也是北京国际能源专家俱乐部成员。他曾于2012年10月19日在俱乐部不作了为题“新的发明者火―能源用于的最出色变革”的报告，为中国能源革命获取了很多新思路。

2018年10月30日，借卢安武博士再度来京采访之际，北京国际能源专家俱乐部在京举行《能源转型的前沿创意》晚餐会，征询卢安武博士6年来的新思维、新的看法。现将他的主要观点总结如下：1.能效提高是座通向能源革命彼岸的富矿在卢安武博士显然，能源创意在用能外侧的意义更为重要。以泵送系统为事例，终端节约一个单位能耗可以在燃料末端节约10个单位。

自1975至2017年的42年中，美国的可再生能源供应快速增长了两倍，但通过提升能效节约的能源毕竟这些可再生能源增量的30倍。能效节约的储备极其丰富，且新的节约能源与能效提高手段的成本大大上升。与油气、铜等资源矿产中“保有储量往往数倍于经济可采储量”的概念一样，节约能源与能效提高领域由于可以展开人组，其技术、设计与方法的储备也经常是官方统计资料的多倍。与矿产资源保有储量有所不同的是，矿产资源的开发成本越往后越高，而通过多种组件与技术在精准度、时间、人组与顺序上的融合，能效节约的成本不会越来越低。

2. “一体化全方位节约能源设计” 需要建构极大的能效奇迹卢安武博士将这种全方位统合所有限于理念和技术的设计系统称作“Integrative Design”（一体化全方位节约能源设计）。这种设计理念在建筑、交通、工业和电力四个领域都有相当大的应用于前景。在建筑领域,卢安武博士1983年修建的坐落于在海拔2200米的落基山中的居所极致阐述了“一体化全方位节约能源设计”奥秘。

卢安武居所可在零下44摄氏度的情况下不加装任何供热系统，仅有依赖极致的设计来符合使用者对舒适度的市场需求：墙体超级防水、通风系统重复使用热量、低密封窗户锁热量、具备蓄热功能的地面保持室内恒温；屋顶光伏获取房屋电源，坐落于建筑物中心的开放式温室获取了较好的通风。“一体化全方位节约能源设计”的经济价值十分相当可观。以卢安武居所为事例，由于减少了99%的热能与水市场需求以及90%的用电市场需求，卢安武在10个月内就交还了由于一体化设计而减少的建筑成本。舒适性与较好的经济性推展这一创意设计理念更加普遍地应用于到欧洲180万栋“被动房屋”中。

纽约帝国大厦改建中使用了“一体化全方位节约能源设计”后，节约了38%的能源，三年交还投资。“一体化全方位节约能源设计”在美国丹佛市一个建筑装修项目中的应用于协助这座建筑绽放新生，不仅节约了70%的能源，更加令其这座已不存在半世纪之久的建筑比当时美国近期的办公楼单位面积能耗更加较低。从更大范围看，当今德国建筑的单位能耗仅有为美国建筑的五分之二。

全世界看作，2015年使用的建筑节能方案都是已不存在多达十年的技术或手段。因此，建筑物节约能源改良并非应用于创意技术，而是通过设计，自由选择最必要的有数技术或技术人组，而这正是节约能源与能效提高的储备宝藏，也是构建能源转型革命的捷径。

“一体化全方位节约能源设计”在工业领域大有可为。在典型的泵送系统中，从煤炭在电厂中自燃到终端用电这一链条上损失了无数能量，最后用于的能量只有十分之一。因此，在建筑物和工业的泵送系统中，终端用电节约一个单位能量可以在煤炭输出上节约10个单位。

由于能源浪费经常再次发生在各种电机、电泵等终端耗电设备上，“一体化全方位节约能源设计”能获得极好的效果。上海的一家工厂应用于了“一体化设计”概念后，其热链传输管道的布局由长、较宽、转弯的管道显得较短、细、平。这项花费不高的管道设备改建使得该工厂节约了86%的能量。

“一体化全方位节约能源设计”在汽车行业中的应用于协助汽车大幅节约能源。在电动汽车的效率与经济性方面，由于汽车移动中三分之二的能量不会被其可调消耗，减低汽车可调沦为关键一步。卢安武博士和落基山研究院仍然致力于超轻汽车的“一体化全方位节约能源设计”，协助丰田、福特等汽车厂商用超轻、超强牢固的碳纤维复合材料代替钢铁，生产出更安全性、轻巧和更加合乎空气动力学的汽车。

当前世界上1500个汽车型号中，有数100个型号在用于碳纤维复合材料。同时，落基山研究院也协助沃尔玛卡车运输车队利用“一体化全方位节约能源设计”打造出更加智能的物流体系，并在十年内减少了一半的燃料消耗。碳纤维复合材料被应用于到升降机、波音飞机和美国宇航局的航天器上，打造出更加高效的飞行器。

节约能源技术和设计在电力领域某种程度大大加快。与十年前比起，LED的效率提升了30倍，亮度提升了20倍，且价格只有原本的十分之一，而LED的应用于具备协助世界节约八分之一的电力消耗的潜力。3.可再生能源的发展前景辽阔卢安武博士认为，“一体化全方位节约能源设计”带给用能外侧能源革命，可再生能源则是供应注重新发现的“火”。

人类社会一直正处于对能源耗尽的忧虑中。1845年，鲸鱼油市场需求超过顶峰时，人们十分担忧鲸鱼绝种带给的能源消逝。此时经常出现了煤油的替代，石油的找到和用于带给的是接下来50年内鲸鱼油市场需求的消失，而非鲸鱼的绝种。

当人类忧虑化石能源耗尽时，人们找到了更为高效的可再生能源。全球可再生能源规模可观，快速增长很快。2016年，可再生的增长速度比核能还要慢。

对于能源转型的进展而言，最引人注目的是全球现代可再生能源装机容量用15年时间超过10亿千瓦级别，国际可再生能源署指出构建下一个10亿千瓦可再生能源的追加装机仅有须要4年。首先，可再生能源电力成本大大减少。美国杂货电价目前广泛多达了风能和太阳能的长年平价成本。

在卢安武的家乡科罗拉多，2017年12月，不不含储能的风能和光伏报价分别为18美元/兆瓦时和30美元/兆瓦时，还包括储能的报价则分别为21美元/兆瓦时和36美元/兆瓦时（分别为度电0.21美元和0.36美元）。发电成本上升增进可再生电力市场需求快速增长，更进一步不断扩大装机规模，推展光伏等上游设备成本上升，行业转入良性循环。

这一良性发展使得可再生能源电力的成本在没补贴的情况下也能急速上升，电价显得可与传统化石燃料供电方式竞争。世界的一些地区早已构建了可再生能源的平价网际网路，如果不含储能的可再生能源平准化度电成本（LCOE）降至30美元/兆瓦时以下，可再生能源则将基本构建全球性的平价网际网路。

其次，现代可再生能源扩展速度更加慢。传统电厂必须花费多年时间审核和建设，而现在，每年投资一定光伏组件生产线，之后可以立刻生产出与传统电厂非常的电力。

2013年，中国追加光伏发电量比美国前59年总计减少的发电量还多。中国在2017年6月追加的光伏装机多达了美国2017年一整年的新增量。从可再生能源的发展速度看，中国沦为该领域当之无愧的领军国家。

第三，电网将很难再行“一网坐大”。人类无法离开了化石能源的另一个主要原因是可再生能源的间歇性，必须通过电网获取可信平稳的电力供应。但目前有许多方式，如有效地利用市场需求外侧管理、减少分布式储能、统合可调度的可再生能源、提升可再生能源发电的预报和预测等，这些都需要增进可再生能源电力的智能化和灵活性，最后超过重塑电网的目的。

新能源发电被赋以更加多灵活性后，消费者之后享有了更大的市场自由选择机会：此前消费者通过光伏发电，并未及时用于而免费运送给电网的电量大约占到总发电量的50%；智能化掌控之后，消费者可以自行消费丢弃80%以上的发电量，而不是白白浪费或者免费赠送给电网，因此增进了分布式电网的发展。与此同时，电动汽车市场的发展壮大和电池组件价格的大幅上升，也将有助超越电网“一网坐大”的局面。全球的电池电动车早已超过400万辆，并之后以每年50%的速度快速增长，其中中国贡献引人注目。

中国2017年一年的电动汽车销量就多达2016年全世界的总销量。印度、德国也奠定了2030年前在新的出售汽车中100%普及电动汽车的宏伟目标。此外，电动车电池组的技术日益先进设备，使得电池组成本早已上升到200美元/每千瓦时以下，减少了人们利用电动汽车作为市场需求外侧调峰的手段，更进一步弱化了燃气电厂的价值，对其导致极大冲击。4.中国沦为能源革命的领导者2011年，卢安武博士和落基山研究所的六十多位同仁一起出版发行了《重塑能源:新世纪的能源商业解决方案》，并于2015年出版发行了该书的中文版。

该书探讨于美国如何在2050年传统能源耗尽之前，在交通、建筑、工业和电力四个领域重塑能源消费与生产模式，构建向新能源时代的全面转型。通过200%的能效提升和四倍于2010年的可再生能源装机规模，美国到2050年可以构建158%的经济快速增长，而可以仍然用于煤炭、石油与核能，仅有依赖多于2010年三分之一的天然气消费。

同时，美国可以节约5万亿美元（2010价)的能源服务成本，并减少85%的碳排放。到2050年，由于美国80%的电量将由可再生能源获取（其中50%为分布式能源），能源的高自给率也更进一步强化其国家能源安全。更加最重要的是，这一能源重塑过程将主要通过节约能源与可再生能源项目的经济性而由企业自发性已完成。不受美国能源重塑成果的激励，国家发改委能源研究所牵头美国劳伦斯伯克利国家实验室、落基山研究所和能源基金会(中国)三家国际机构的50多名行业专家，经过通力协作，于2016年的杭州G20峰会上公布了《重塑能源：中国――面向2050年能源消费和生产革命路线图研究》报告，这一历时3年的创作成果月底2017年出版发行成书。

该报告的研究结果表明，中国几乎有可能以技术不切实际、经济合理、社会可拒绝接受的方式，通过重塑能源生产和消费体系，在2050年构建经济总量快速增长587%，化石能源消费减少62%（其中83%来自电力部门），煤炭消费减少80%，碳排放增加42%，单位化石能源建构的GDP提升12倍，合计减少21万亿元人民币（2010年价）的能源成本。卢安武博士何谓中国的起点与美国有所不同，中国经验指出中国需要以非凡的速度推展创意技术。过去十年内，强劲补贴和*反对协助中国可再生能源装机减少了223GW；今年年底，中国计划建设多条特高压相连三北可再生能源至负荷中心。未来，中国未来将会通过电力市场化改革提升电力系统效率。

落基山研究院的建模调度已协助吉林省的弃电率从31%降至17%，如能将这种市场机制不断扩大至全国，将协助中国将弃风率减少至5.5%，弃光率减少至2.8%，为中国电力部门每年节约100亿美元。与会者感激卢安武博士的精彩共享。俱乐部总裁陈新华博士对卢安武博士的讲话展开了总结。

他认为，与6年前的演说比起，卢安武博士带给了几个新的进展：一是美国正在沿着他2011年“新的发明者火”所叙述的路径前进，并在能源安全与碳排放方面获得了相当大成就；二是在美国能源重塑的基础上，落基山研究院团队也做到了中国和印度的路径设计，得出了十分悲观的能源革命前景；三是鉴于可再生能源、储能技术、材料技术以及数字化技术的最新进展，中国与世界的能源革命享有了更佳更加多可以自由选择的技术。四是能源创意理念的改版。传统的能源创意大都集中于在供应外侧，对终端用能外侧推崇过于，而终端节约能源需要在资源末端产生极大的大幅提高效应。

卢安武博士基于终端用能侧的“一体化全方位节约能源设计”理念给全球能源转型和中国能源革命获取了新思路。俱乐部名誉理事会副*周大地等将近30位嘉宾就能源转型涉及的各种技术问题与卢安武博士积极开展了辩论。

关于可再生能源可再生能源（英语：Renewable Energy）是指风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能等非化石能源，是取之不尽，用之不竭的能源，是相对于不会所求的不能再生能源的一种能源，对环境有害或危害小，而且资源产于普遍，适合就地开发利用。自从工业革命开始以来世界上有些西欧国家的先进设备自然科学家就早已意识到可再生能源的重要性，而大力提倡，特别是在发电方面，所以风电从1990年来即每年有30%的茁壮速度，至2010年底全球装机容量已约175 GW(仅有台湾2009年所有发电总装机容量为48 GW)。另外就个别国家而言：例如德国：再生能源发电从1990年占到全部发电量大约3.1%，发展至2010年底的17%，其中36.5%为风电；33.5%是生物质能发电，19.7%是水力，太阳光电有12%，有37万的就业人口。近几年来，由于气候变迁对人类带给的警讯，让各国*争相思维如何减碳节约能源。

为增加对化石能源的依赖性，有些国家之后转而求助于核能发电，以约减碳又同时成本便宜的效果，惟自2011年3月11日再次发生的日本福岛核灾以后，许多国家原本雄心勃勃的阔核计划，都大大地受到批评，近于有可能会“弃核并转再行”，让可再生能源的发展有更大的空间。

本文来源：开云官方入口-b1f0k4.wanxinhuagong.cn