太阳能发展再快也永远无法取代煤炭？

太阳能发电已经进入疯长模式。去年，太阳能行业的装机容量创下了纪录。这种冲击体现在数据上：据美国能源信息管理局(EnergyInformationAdministration)统计，美国2012年太阳能光伏发电量为350万兆瓦时。2013年，这一数字翻了一倍多，达到了830万兆瓦时。相较之下，10年前这个数字仅为6，000兆瓦时。现在太阳能的发电成本与煤炭已经接近持平——在全周期且未加政府补贴的前提下，其每千瓦时发电量的成本约为13美分，而先进燃煤电厂每千瓦时电量的成本为12美分。

那么，我们是不是可以说太阳能革命终于来临了呢?先别急着下定论。即便在经过了十年的迅猛发展之后，太阳能产业也只是在美国的能源构成中勉强占据了微不足道的一席之地。事实上。目前的太阳能发电量仅仅相当于美国垃圾场沼气发电的电量。我们通过燃烧从市政排污系统收集起来的人类废弃物，每年就可以产生730万兆瓦时的电能，与这一数字相比，太阳能的发电量只是高出少许。

的确，当你将美国的所有能源消耗都计算在内时，你会发现，在每年高达96.5千兆英热单位的总消耗量中，俘获的太阳能才不到1千兆英热单位。

占据份额最大的，还是那些传统能源。石油依然占据了统治地位，它的消耗量为36千兆英热单位，天然气为26千兆英热单位，核能为8千兆英热单位。水力和生物能分别为处于垫底的2.6和2.7千兆英热单位。风力仅为1.5千兆英热单位。至于煤炭这种造成大量碳排放的罪魁祸首，其贡献量为19千兆英热单位，差不多是风力和太阳能加起来的8倍。

鉴于美国环保局即将开始对燃煤电厂的二氧化碳排放实施严苛的新管制条例，将上述数字铭记于心就显得十分重要了。在美国每年53亿吨的二氧化碳总排放量中，烧煤所产生了其中的17亿吨。

美国总统奥巴马等一些政策制定者认为，美国可以通过关闭燃煤电厂来削减碳排放，同时以燃烧更多天然气和建设更多的太阳能和风能电站来弥补损失的电能。天然气的确已经威胁到了煤的地位。2013年，美国煤炭产量跌至9.958亿短吨。上一次煤炭产量降至如此之低还是在上世纪80年代末。美国煤产量的峰值出现在2008年，达到了11.7亿短吨。

需求减少已经严重伤害了美国最大的煤矿开采企业。在过去五年中，皮博迪能源公司(PeabodyEnergy)的股价跌去了36%，阿奇煤炭公司(ArchCoal)和阿尔法自然资源公司(AlphaNaturalResources)的股价分别跌去了67%和78%。相比之下，太阳城(SolarCity)公司的股价在短短18个月内就涨了400%。

但是煤炭肯定不会退出历史舞台，甚至连接近都算不上。“连总统都在反对用煤，这种情形就好像是螳臂当车。但真理必胜。”克班资本市场公司(KeyBancCapitalMarkets)的常务董事安德鲁˙雷丁格尔(AndrewRedinger)说，该公司一直在为燃煤公用事业公司和太阳能开发商提供投资银行服务。“我看好煤炭的东山再起。对于煤炭业来说，最好的时机莫过于美国开始出口天然气之时。”

去年冬天的情形表明“宣布煤炭将被淘汰还为时尚早，”普拉茨(Platts)旗下分支机构Bentek的分析师鲍勃˙于(BobYu)说，“冬天的来临会提醒人们要用天然气取暖了。天然气的零售需求旺盛使得去年冬天的煤消耗量也大幅增加。”

去年冬天极地漩涡携寒潮侵袭期间，美国所发生的一切依然让人记忆犹新。1月份，东北部的天然气短缺导致某些市场上的天然气价格飙升至每百万英热单位100美元以上。在大西洋区中部，现货电价甚至一度涨至每兆瓦时2，000美元。住宅取暖消耗了如此多的天然气，以致于电力供应商们甚至买不到气来发电。有些发电厂被迫紧急启动成本高昂的备用燃油发电机。那些所谓页岩气供过于求的论调差不多也就到此为止了。

天然气价格已然在两年中上涨了两倍。原来“煤改气”的趋势已经颠倒了过来。2013年第一季度，煤炭在美国电力构成中的比重为40%，2014年第一季度则升至41.4%。天然气从一年前的25.6%降到了23.8%。

这样的局面将会延缓逐渐弃用煤炭的进程。电力企业已经赶在更严苛的排放条例出台之前关闭老式的燃煤电厂，此举导致2013年有4.7千兆瓦的装机容量被迫退役，之前的2012年这一数字为10.3千兆瓦。预计到2020年之前，美国还将再关停60千兆瓦的装机容量。分析师鲍勃˙于说，“这些数字也许看似很多，但对于整体的电力构成却无足轻重。”被关闭的发电厂属于旧厂，都还没有上马较为昂贵的“涤气”技术，这一技术可以保证即便在燃烧低品位高硫煤炭时，也能使有害气体排放量减少90%。

在煤炭依然占据着70%以上燃料份额的美国中西部大型发电厂中，燃煤发电的成本是如此之低，以致于很少有企业会将煤改换成天然气——尤其是在天然气价格两年内上涨两倍的大前提下。事实上关键问题在于，页岩气开采商们是否拥有足够的手段赶在今年冬天来临之前填补亏空的天然气库存量。我们应该会安然无恙的。毕竟，相关预测都认为在目之所及的未来，天然气供应都充足得很。一旦出现短缺情况，我们就会将大量的天然气输往它们该去的地区。

那么在美国，究竟怎样才能用天然气和太阳能来取代所有的燃煤电厂(相当于每年19千兆英热单位的电量)呢?让我们思考一下这个问题。假设天然气涡轮机制造业得以蓬勃发展，再加上天然气发电厂的生产能力达到满负荷，那么我们就能在五年内让天然气发电量增加50%，即相当于约13千兆英热单位的电量。为了以太阳能来弥补剩下的煤炭份额，我们需要将太阳能发电量提升约五倍，达到每年5000万兆瓦时左右。达到上述目标需要太阳能设备的装机量以20%的复合年增长率连续增长10年，或以9%的复合年增长率连续增长20年。

这是在短期内就可以做到的。从2009年到2010年，太阳能光伏发电量就差不多增长了两倍。2011年比2010年增长一倍多，2012年又比2011年增长两倍多。当基数较小时，取得如此之高的增长率相对容易，但是随着基数的变大，增长也变得更艰难。风力发电就是一个很好的例证——由于基数远超过去，去年其增长率只有19%，达到1.68亿兆瓦时。但我们必须记住的是，风能和太阳能都必须克服地理因素的制约——开发商首先会选择在最多风和阳光最充足的地区建发电站。选址越糟糕，你就需要越多的太阳能板或风力涡轮才能产出相同的电量。这也就是为什么太阳能的装机容量达到了多少千瓦并不太重要，更重要的是实际产出了多少电能。

尽管人们总是大谈“电网平价”，但简单的现实告诉我们，即便加上利用天然气所获得的更多电能，用可再生能源取代煤炭还需要几十年时间。讽刺的是，随着需求的减少，煤炭会变得越来越廉价，而对于躲过即将来临的关停热潮的燃煤电厂来说，它的吸引力甚至会更大。用煤发电的直接成本将会低至2.5美分。

甚至一些德高望重的资深环保人士在就煤炭问题发表观点时也结合了当下的现实，这样的务实态度真是让人精神为之一振。净化空气任务组织(CleanAirTaskForce)的执行董事阿蒙德˙科恩(ArmondCohen)30年来一直致力于减少全球能源系统对于环境的影响。但是就在去年年底发表的一篇文章中，他却强调“煤炭不会退出舞台”。

“煤炭对于发展中国家的经济现代化至关重要，在今后三十年，发展中国家的大多数能源供应还得仰仗它。而在大多数经济合作与发展组织国家，煤炭也还是一个重要的残余角色。煤炭不会消亡。但我们必须开始学着在利用它的同时又不产生大量的二氧化碳，这样的学习过程越快越好。如果我们不这样做，就会带来全球气候变化的巨大风险，而且这种变化很可能无法逆转。现实就是如此简单明了。那些只是简单希望弃用煤炭的人，肯定没有正视现实。”

“我想说的是：除了伴随而来的环境问题外，火力发电的兴旺发展是件好事;可靠的能源与经济发展和人类发展息息相关。但我还想说的是：与这种发展相关联的碳排放是不可接受的，它会将我们推向维护全球气候稳定的对立面。”

经过过去一代人的努力，煤炭已经变得干净许多。科学家们还将研究出很多新颖且更好的方法，在榨取煤炭的能量同时又不会使危险的副产品进入环境。就规模性和可靠性而言，可再生能源只能望其项背。总而言之，除非我们愿意忍受冬天把人冻死夏天能把人热死的断电状态，否则在未来的几十年里，煤炭就将一直是美国发电产业的中流砥柱。