能源三难困境比以往任何时候都更受关注

　　随着中东局势再度扰乱全球能源市场，我们有必要重新审视一个最受关注的能源政策概念——能源三难困境。这一概念可视为“电车难题”的简单变体，但多了一个变量。这三个变量分别是：1）可负担性；2）能源供应安全（敌对政府能否切断你的供应？）；3）可持续性（你的能源来源是否为重度污染源或消耗有限资源？）。三难困境理论指出，政策制定者只能在这三个变量中同时满足两个，第三个则难免成为被牺牲的那一个。

　　观察各类能源生产技术，我们可以清楚看到这一规律。煤炭作为锅炉燃料在地壳中储量丰富，其产生的能源对大多数人而言都可负担。在拥有本土煤矿的地区，煤炭还能为用户提供供应安全保障，不存在外部势力干预的威胁。但煤炭显然不可持续——其排放的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物（烟尘）、汞等重金属、二氧化碳，以及需要数十年安全封存的有毒粉煤灰，都会造成严重污染。那么，它可负担吗？是的。通过本土煤矿能否获得安全供应？同样可以。它是否环境可持续？远远谈不上。正如我们所说，三者仅得其二。

　　从三难困境视角来看，天然气与煤炭几乎如出一辙，区别在于其主要环境问题在于甲烷排放和二氧化碳。在此背景下，液化天然气是最不理想的选择。假设价格合理（可负担），它既无法保障供应安全，也谈不上环境可持续。再看核能，由于不产生二氧化碳排放，通常被视为可持续能源。供应安全方面，铀（以及钍）的储量也相当充足，至少在美国如此。但与其他发电方式相比，它是否具有可负担性？答案是否定的。

　　现在我们将焦点转向可再生能源。可再生能源是否可负担？是的——它们生产的电力价格极为低廉，在参与竞争的每个市场都在取代化石燃料。可再生能源是否可持续？答案显而易见。它们能否保障供应安全？这个问题值得深思。可再生能源的倡导者近来指出，用于光伏发电的阳光光子需要穿越9200万英里的距离才能抵达地球，没有哪束光子需要经过霍尔木兹海峡。尽管如此，批评者仍诟病其间歇性问题。这些技术在白天和有风天气确实能产生大量电力，但夜间或无风时又该如何？德语中甚至为后者创造了一个专属词汇“Dunkelflaute”，意为“黑暗无风期”。当代可再生能源的批评者往往止步于此。若非事实上，许多地区夜间风力条件更佳，加之大型商业储能电池技术已能填补空白，这些批评或许成立。电网级储能电池正凭借三难困境的逻辑，使可再生能源成为理想技术——因为它们让这些技术既能保障供应安全，又能实现全天候稳定供电。从三难困境的角度看，储能技术正在改变一切。

　　而从化石燃料供应商的视角来看，形势只会愈发严峻。可再生能源技术仍处于相对早期的发展阶段，因此仍在持续进步。光伏电池的转换效率已从最初的7%提升至如今采用钙钛矿等新材料后的30%。风力发电机也在经历类似变革，单机容量不断增大而成本持续下降。但真正颠覆游戏规则的，是储能技术。此前我们曾报道一项德国学术研究，其结论大致是：像德国这样的现代工业经济体，完全可以依靠可再生能源实现100%自给自足。近期不列颠哥伦比亚省经济学家的一项研究也得出了相同结论。有趣的是，这两项研究都发现，在可再生能源主导的能源市场中，化石燃料发电和核电都将丧失价格竞争力，因为它们相比可再生能源成本过高。

　　能源三难困境具有现实的政策含义。在我们的家乡纽约州，州长霍楚尔主张增建燃气发电厂管道设施并放松环境限制。从三难困境的角度看，这些政策提案并不理想。这种天然气是否可负担？尚无定论（但我们的判断倾向于否）。若美国推行液化天然气出口政策，使其像石油一样成为全球性大宗商品，价格将很可能既更高又更波动——尤其是在军事“行动”期间。这种天然气是否可持续？答案同样是否定的。那么至少，供应安全总该有保障吧？回顾极端冬季天气事件中天然气基础设施的表现，我们看到气井冻结和其他系统故障，使得相当一部分天然气设施在最需要的时候恰恰无法运行。因此，就三难困境而言，我们州长的能源政策可能既无法保障可负担性，也无法保障可持续性或供应安全。这似乎是最糟糕的结果。

　　最后，我们提出一个可能不受欢迎的建议。如果我们要为纽约州长出谋划策，我们会建议新建几座大型燃煤电厂。至少这样电力是可负担的，而且燃煤电厂在极端冬季天气下的运行记录远优于燃气电厂。此外，燃煤电厂可以在厂区储存数月的煤炭供应。显然，新建燃煤发电并不环境可持续。但州长已明确表示她并不在意这一点——因为她所偏好的政策方向同样不具备环境可持续性。中国能源政策制定者在其以煤为主体的能源体系中，正采取一种有趣的应对方式。他们首先承认，廉价的可再生能源终将取代化石燃料成为优先调度电源。因此他们正在对燃煤设施进行灵活性改造（更快速启停），以适应可再生能源渗透率的不断提升。在我们看来，这十分合理。而在美国，能源三难困境的概念即便仅用于暴露政策的内在矛盾，也极具价值。