一个工程师对可再生能源转变的观点

壳牌首席气候变化顾问大卫·霍恩的新书，《放回精灵:解决气候和能源困境》带读者踏上一段旅程，通过气候变化问题和能源系统的转变，必须实施，最终解决问题。

Hone是一名化学工程师，在石油和天然气行业有着37年的经验。作为一名长期的气候评论员，他的目标一直是从工程学的角度来解决这个问题;以数据为基础，建立在事实的基础上，没有表演和情感，这些已经在很多方面定义了这个主题。本书包括气候科学和能源系统转型的两个方面，如下面的两个摘录所示。

表面温度上升

全球气温数据很难分析。厄尔尼诺现象可以归类，1997-98年和2015-16年的厄尔尼诺事件都被列为非常强烈的事件，1972-73年和1982-83年也是非常强烈的事件，在过去40年里总共发生了4次这样的事件。根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的报告，这些事件中的每一个都导致了全球气温记录的激增。

这一数据显示了近几十年来一个近乎完美的线性趋势，即当年非常强烈的厄尔尼诺全球温度异常以每十年0.19摄氏度的速度单调上升。至少在过去的40多年里，还没有迹象表明气候变暖或气候加速的趋势会停止。扩展到2030年代的趋势表明,未来的非常强烈的厄尔尼诺事件同期将导致1.3摄氏度温升对20世纪平均约1.5摄氏度以下的水平在NOAA时间序列(使用19世纪后期作为工业化前的代理)。

可比的数据在过去的半个世纪厄尔尼诺事件,与大气二氧化碳的上升比较(ppm)百万之从315年到400 ppm (vs 275 ppm到315 ppm的世纪前)表明,底层表面温度持续上升趋势,尽管同比波动相关的噪声南方涛动(厄尔尼诺和拉尼娜)和其他现象。这种数据噪音导致了全球变暖没有发生和全球变暖加速的说法。即使没有一些观察者的装腔作势，现实也足够发人深省。

目前的上升趋势是什么时候真正开始的?

但更深入的问题是，当前的上升趋势是什么时候真正开始的?因此，与工业化前或早期(即1750-1850年)的基线相比，今天的气温上升幅度是多少?这是一个重要的问题，因为现在已经有了将升温控制在2摄氏度以下的愿望，但真正的好处是将升温控制在1.5摄氏度以内。

如果目前强劲的变暖趋势开始于上个世纪中叶，比如说在战后的繁荣期，那么温度每上升0.18摄氏度十年,这导致了近1.2摄氏度的升温。20世纪50年代的气温也可能比19世纪50年代要高，因为在此期间二氧化碳浓度上升了约30 ppm，这表明目前的升温水平高于1.2摄氏度。

不断增长的能源需求

美国总统巴拉克•奥巴马(Barack Obama)对印度的访问，以及他与印度总理纳伦德拉•莫迪(Narendra Modi)关于气候变化的讨论，让人们关注全球发展道路及其能源需求。但当时英国广播公司(BBC)在印度的一篇报道突出了这个问题。故事讲的是桑托什·乔杜里(Santosh Chowdhury)，一位住在东部奥里萨邦Rameshwarpur村的绅士。据英国广播公司报道，乔杜里刚买了一台冰箱，这看起来可能没什么大不了的，但这是他所在村庄的第一台冰箱。现在关于冰箱的问题是，不像许多其他家用电器，它需要一个可靠的电力供应，一天24小时，一年365天。这就意味着乔杜里需要一个能够在一天中的任何时间向他发送电子的电网连接。

由于冰箱需要连续供电，因此除非有可靠的备用或储能机制，否则本地间歇性可再生能源将不能作为主要的供电来源。在印度，考虑到成本因素，保证可靠传输的基本负荷电力很可能将由煤炭产生，尽管印度也在考虑核电。太阳能将增强这一点，并在某些时候可能提供所有乔杜里的需要。但是，除非镇政府花更多的钱，安装一个更复杂的带有电池容量的微电网系统，否则对煤炭的依赖将会持续下去，至少在中期是这样。

但故事并没有就此结束。Rameshwarpur缺乏冰箱反映了整个印度的情况。2016年，全国只有四分之一的家庭有冰箱。相比之下，发达国家平均99%的家庭都是如此。2004年，中国有24%的家庭拥有冰箱。十年后，这个数字上升到88%，也就是大约4亿台冰箱。印度约有2.5亿户家庭，相当于现在的6000万台冰箱。到2030年，随着人口增长、每户家庭人口可能减少、冰箱拥有量接近中国水平，印度可能会拥有4亿台冰箱。

由于电冰箱需要连续供电，这就排除了本地间歇性可再生能源作为主要供应商。

因此，乔杜里的收购和其他许多后续收购将意味着印度需要生产更多的冰箱——超过3亿多台。这款冰箱是一条漫长的产业链的起点。这意味着印度需要更多的电冰箱工厂和化工厂来生产制冷剂。冰箱将由钢和铝制成，这意味着采矿或进口矿石，冶炼，熔炼，铸造，冲压和运输。这些国家需要煤、天然气或石油。煤作为还原剂，在冶炼铁矿石的过程中产生二氧化碳。这些过程中所需的高热最容易也最经济地由煤或煤气提供，尽管经过一段时间，电无疑会进入这些过程。

然后，这些材料必须从矿山运到炼油厂、制造厂、分配站，然后运到批发商、商店，最后运到乔杜里的家里。虽然电力开始出现在除铁路以外的轻型车运输领域，但它还不是重型运输的能源来源。在印度，铁路运输非常广泛，尽管电气化正在取得良好进展，但石油仍发挥着重要作用。

有了冰箱，乔杜里一家的家庭生活无疑会得到改善。这将更容易管理食品供应和备餐，因此其他领域的生产力很可能会提高。这可以转化为更多的收入，更多的购买，也许是第一个航空旅行的机会，几乎可以肯定，这将由碳氢燃料驱动。