????? 除了化石燃料，目前人們發(fā)現(xiàn)的一系列能源類型，例如水電，地質(zhì)生物質(zhì)(地?zé)?，木材，木材廢渣和其他各種類型;也包括植物液體燃料)，風(fēng)能和太陽能也供人們選擇。而目前的問題是：

　　風(fēng)能和太陽能在幫助世界擺脫化石燃料依賴方面取得了極其緩慢的進(jìn)展。

　　基于“世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒”的數(shù)據(jù)，2015年，化石燃料占世界能源消費(fèi)的86%，而核能僅僅增加了4%。風(fēng)和太陽能一起占世界能源消耗的不到2%。

圖一：世界能源消耗（1985--2015）

　　我們?cè)谶h(yuǎn)離化石燃料方面的進(jìn)展也不是很快?；氐?985年，化石燃料占總量的89%，風(fēng)能和太陽能在世界能源消耗之中都是微不足道的。如上所述，化石燃料目前占總能量消耗的86%。因此，在30年中，我們已經(jīng)設(shè)法將化石燃料消耗降低了3%。其中主要的貢獻(xiàn)來自于風(fēng)能和太陽能的增長。如果以每30年減少3%(或每10年減少1%)的速度，需要860年，也就是說直到2877年人類才能完全消除化石燃料的使用。到目前為止，人們采取的主要“改進(jìn)”措施是對(duì)風(fēng)能和太陽能的巨額補(bǔ)貼。

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　　圖二 世界能源發(fā)電，基于“世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒”數(shù)據(jù)

　　風(fēng)力達(dá)到2015年發(fā)電量的3.5%，太陽能占到1.1%，總計(jì)為4.6%。化石燃料占總量的66%，因此這部分似乎是可以改變的地方。但是，將所有化石燃料或所有化石燃料加上核燃料替換為新能源似乎是不可能的。

　　電網(wǎng)電力可能是我們擁有的最不可持續(xù)的能源形式。

　　如果我們要過渡到以可再生能源為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)，需要轉(zhuǎn)向電力為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)，因?yàn)榻裉斓拇蠖鄶?shù)可再生能源都使用電力。這種經(jīng)濟(jì)將需要依賴于電網(wǎng)。

　　美國電網(wǎng)通常被稱為“世界上最大的機(jī)器”。美國土木工程師協(xié)會(huì)給美國能源系統(tǒng)一個(gè)D +級(jí)的評(píng)分。

　　美國依賴于老化的電網(wǎng)和管道分配系統(tǒng)，其中一些起源于1880年代。自2005年以來，電力傳輸投資有所增加，但持續(xù)不斷的批準(zhǔn)許可問題，天氣事件和有限的維護(hù)導(dǎo)致了越來越多的故障和電力中斷。

　　簡單地維持電網(wǎng)是困難的。比如在變壓器災(zāi)難性地失效和中斷服務(wù)之前,需要替換變壓器。維護(hù)和修復(fù)輸電線路的技術(shù)要求化石燃料持續(xù)保持可用的狀態(tài)。首先，有時(shí)需要直升機(jī)來安裝或修理輸電線路。即使通過卡車修理，也需要油品來操作卡車，并保持道路良好的修理。

　　在世界上寒冷地區(qū)，未來能源使用的很大一部分是在冬天為家庭和企業(yè)供暖。美國天然氣用于家庭供暖,但這不是全部。天然氣也用于電力和工業(yè)用途。

　　有幾個(gè)國家的能源結(jié)構(gòu)中使用了非常大的份額的電力。這些國家似乎是其他國家難以效仿的特殊情況。

　　來自“世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒”的數(shù)據(jù)表明，以下國家在其能源結(jié)構(gòu)中的電力比例最高。

　　瑞典 - 72.7%

　　挪威 - 69.5%

　　芬蘭 - 59.9%

　　瑞士 - 57.5%

　　這些都是人口數(shù)量小和水力發(fā)電量大的國家。水力發(fā)電的生產(chǎn)成本非常低廉，特別是如果水壩是幾年前建成的。瑞典，芬蘭和瑞士也有核電供應(yīng)約三分之一的電力。這種核電也是建立在很久以前。各國的地理位置也可以減少汽車的使用，從而減少汽油在其能源結(jié)構(gòu)中的份額。其他國家很難創(chuàng)造等價(jià)的大量電力供應(yīng)。

　　一般來說，富國比貧窮國家擁有更高的電力份額：

　　經(jīng)合組織合計(jì) - (富裕工業(yè)化國家) - 2015 - 44.5%

　　非經(jīng)合組織(欠開發(fā)地區(qū)) - 2015年 - 39.3%

　　中國是一個(gè)很有趣的例子。中國從電力中獲得的能源使用份額從1985年到2015年變化如下：

　　中國 - 1985 - 17.5%

　　中國 - 2015 - 43.6%

　　1985年，中國似乎直接使用了大部分的煤，而不是把它用作電。這可能不難做到，因?yàn)槊禾恳子谶\(yùn)輸，它可以用于許多加熱需要，只需要粗放地加熱。后來，中國的工業(yè)化需要更多地使用電力。這解釋了為什么中國2015年電力比率上升到43.6%，幾乎與44.5%的富裕國家比率一樣高。如果電比率進(jìn)一步上升，則很可能是因?yàn)殡娏哂休^少的成本優(yōu)勢(shì)。

　　水力發(fā)電對(duì)于平衡風(fēng)能和太陽能的作用是巨大的，但它的數(shù)量有限。同時(shí)水力發(fā)電也有間歇性問題，限制了水力發(fā)電的大規(guī)模應(yīng)用。

　　如果我們看美國的水電月發(fā)電量，我們發(fā)現(xiàn)它也有間歇性問題。它的高月份是5月或6月，當(dāng)雪融化，此時(shí)水力發(fā)電的數(shù)量達(dá)到高峰。

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　　圖三 美國能源信息管理局的數(shù)據(jù)顯示 美國每月的水力發(fā)電量

　　它也有另一個(gè)問題，相對(duì)于我們的能量需求不是非常大。圖四顯示了美國水電，或水電+太陽能+風(fēng)(H+ S + W)的組合與當(dāng)前天然氣消耗的對(duì)比

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　　如果要減少化石燃料發(fā)電，我們就必須非常依賴水力發(fā)電。水電每年都有相當(dāng)大的差異，使其難以依賴。

　　當(dāng)一個(gè)人觀察每年的水力發(fā)電走勢(shì)對(duì)比數(shù)據(jù)時(shí)，顯然每個(gè)國家水力發(fā)電的變動(dòng)十分大的。

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　　圖五 基于“世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒”的6個(gè)歐洲大國的水力發(fā)電產(chǎn)生的電力

　　事實(shí)上，在一些龐大的經(jīng)濟(jì)體中，例如圖六中的六個(gè)國家，水電在每年的變化周期也是不穩(wěn)定的

　　我們甚至應(yīng)該重新商議可再生能源是否真的會(huì)對(duì)世界有系統(tǒng)性的幫助。在現(xiàn)實(shí)世界之中，包括間接的成本，風(fēng)能和太陽能開發(fā)的成本過于昂貴,這些都是需要權(quán)衡的因素。