氣候變化、能源危機讓人們意識到,為了讓地球保持宜居,人類必須加快節(jié)能減排、綠色轉(zhuǎn)型的步伐。那么,低碳生活、零碳社會必然以 " 消費降級 " 為代價嗎?高品質(zhì)生活一定意味著高能耗嗎?單就理論而言,一個人一天只需 2 千瓦即可維持良好的生活水準,這一數(shù)字尚不足目前美國人均能耗水平的四分之一。
(資料圖片僅供參考)
國內(nèi)首個以 " 碳中和 " 為主題的博覽會—— 2023 上海國際碳中和技術(shù)、產(chǎn)品與成果博覽會上,各種低碳技術(shù)、零碳展示層出不窮,更綠色的生產(chǎn)線、更綠色的生活撲面而來。在技術(shù)創(chuàng)新與減碳意識的雙重加持下,源自科幻小說的 "2 千瓦社會 " 究竟是理想主義的空中樓閣,還是 " 跳一跳可以摘到的蘋果 "?一些能源環(huán)境專家已經(jīng)開始了實驗。
——編者
隨著能源危機日益迫近,無論是烏克蘭危機導(dǎo)致的燃料價格暴漲,還是為了遏制全球變暖而推動可再生能源的廣泛應(yīng)用,減少能源消費一直是政府與個人關(guān)注的熱點問題之一。
有資料顯示,20 世紀 90 年代,人均每天 2 千瓦能耗就足以讓人可持續(xù)地生活,并保持良好的生活質(zhì)量。迪寧是一位居住在美國紐約的環(huán)境問題專家,他想知道自己是否可以通過努力大幅減少個人能耗。于是,他決定參與一項 "2 千瓦挑戰(zhàn) " 的實驗,并對實驗進行詳細記錄和描述。
美國科幻作家金 · 斯坦利 · 羅賓遜在小說《未來部》中提到了 "2 千瓦社會 " 的理念。小說中,瑞士實現(xiàn)了這一目標,從而成為全球節(jié)能的典范。
據(jù)報道,不少參與 "2 千瓦挑戰(zhàn) " 實驗的人覺得這種生活更時尚、更有意義。美國耶魯大學能源研究員納拉辛哈 · 拉奧認為,2 千瓦目標的生活給人們帶來的絕不會是痛苦," 特別是在能源價格飆升的時代,2 千瓦的生活值得去嘗試 "。
理論研究顯示
2 千瓦能過得很好,還可助推減排
" 我要做的第一件事就是關(guān)燈,然后拔掉所有插頭。" 迪寧稍稍考慮了一下,又重新將冰箱通上電。接下來,他列出了生活中的主要耗能支出:燃氣爐為公寓供暖、提供熱水及一日三餐;每天坐地鐵去上班," 如果是長途旅行,我會開車或叫車,然后坐飛機 "。
" 我在家會使用冰箱、洗衣機、烘干機、電梯、電腦、電話,甚至電動牙刷也要耗費一點能量。" 迪寧發(fā)現(xiàn),他還要在這份能耗清單上添加一些需要購置的日常用品,包括任何需要能源來制造和運輸?shù)臇|西," 再加上我吃掉或扔掉的食物,我日常所做的幾乎每件事都需要消耗能源 "。最后,他不得不說:" 要達成 2 千瓦的挑戰(zhàn)目標,可能還有很長的路要走。"
功率單位瓦特(簡稱 " 瓦 ")是以英國發(fā)明家詹姆斯 · 瓦特的名字命名的,1 馬力等于 735 瓦特,即 0.735 千瓦,而 1 度電就是 1 千瓦 · 時。
在絕大部分人類歷史中,個體所消耗的能量很少會超過所吃食物所包含的能量。瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院的薩沙 · 尼克覺得,這樣一個人每天所消耗的能量差不多只有 90 瓦左右。烹飪和取暖會增加一些能量消耗,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和運輸畜力則會增加更多能耗。當人類擁有了建筑、金屬加工、陶器等復(fù)雜的社會物質(zhì)需求后,人均能耗又增加了。" 羅馬帝國的人均能耗大概為 500 瓦,那時還沒有電。"
今天的工業(yè)化社會每天都在消耗大量能源,人們通過不斷開采化石燃料來為全球經(jīng)濟提供能源。目前,在世界各國能耗水平(每人每天)排行榜上,冰島以人均能耗 1.7 萬瓦居首,美國以人均能耗 8.6 千瓦位居第 11 位,而歐盟人均能耗水平為 4.2 千瓦、中國為 3.4 千瓦、英國為 3.3 千瓦。全球范圍內(nèi)能耗差距很大,如印度僅為 800 瓦,孟加拉國只有 310 瓦。
據(jù)國際能源機構(gòu)估計,全世界有超過 25 億人無法獲得足夠的能源來滿足烹飪和制冷等基本生活需求。與此同時,高收入國家的能耗空前飆升,各種環(huán)境問題也隨之而來。面對這種現(xiàn)狀,能源研究者不得不提出這樣一系列問題:當可獲取的能量遠超最低需求時,要過上什么樣的生活才能讓人類滿足?多高能耗才算足夠?要達到怎樣的能耗程度,才算過上了美好生活?
經(jīng)濟學家與能源專家很難在這些問題上達成共識,這并不足為奇。" 我不能確定達到物質(zhì)消費充足的實際門檻,但我知道應(yīng)該遠低于許多國家的能源消耗最大值。" 納拉辛哈 · 拉奧說。
2 千瓦是上世紀 90 年代地球上的人均能耗水平,但前提是全球能源產(chǎn)出能平均分配到每個人。基于這一點,一項研究發(fā)現(xiàn),能耗超過這一消費水平后,生活質(zhì)量回報率反而在遞減。瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員通過計算發(fā)現(xiàn),2 千瓦能耗是一個切實可行的目標,它不會犧牲掉瑞士人令人羨慕的高生活水平,同時還將推動溫室氣體減排。
個人實驗發(fā)現(xiàn)
從 9.4 千瓦到 2 千瓦,挑戰(zhàn)極大
那么,身處當下社會,怎樣做才能把一個人一天的能耗控制在 2 千瓦呢?
首先,迪寧需要對自己的總能耗量進行評估。任何人都可以利用網(wǎng)上的計算器,輕松計算出這個數(shù)值。計算結(jié)果發(fā)現(xiàn),迪寧的個人能耗高達 9.4 千瓦。因此,要實現(xiàn) 2 千瓦的目標,對于他來說是一個極大的挑戰(zhàn)。
于是,迪寧將他的個人能源消耗分解為幾大部分:交通可能要占大約一半,食物和其他大約占三分之一,而他居住的小公寓房內(nèi)的家庭供暖、家用電器及照明,則占了剩余的較小部分。
對普通美國人來說,他們的家居場所和工作場所占據(jù)了全部能耗的大部分,其次是交通工具(尤其是汽車)、食物以及其他消費品。在歐洲,日常生活能耗和辦公室能耗同樣占據(jù)了人均能耗的大頭,不過食物和消費品能耗所占的比例要大于交通。
為了實現(xiàn) 2 千瓦目標,迪寧咨詢了美國斯坦福大學教授、可持續(xù)發(fā)展智庫洛基山研究所創(chuàng)始人阿莫里 · 洛文斯。作為世界知名能效專家,洛文斯一直對節(jié)能減排身體力行。他在自己居住的位于美國科羅拉多州的一棟漂亮房子里,向人們展示各種節(jié)能妙招。
這棟建筑選擇了碳足跡最小的建筑材料,并配備先進的太陽能裝置:屋頂水箱可利用陽光加熱水,多層窗戶可提高隔熱效果,朝南的建筑結(jié)構(gòu)則利用陽光獲得更多熱量。房子里還建了一個溫室,既能給房子供暖,又可種植香蕉——所有這一切,都意味著洛文斯在降低能耗的同時,還保持著高水平的生活質(zhì)量。
而且,利用太陽能所產(chǎn)生的電力不僅足夠為他的電動汽車充電,還能向電網(wǎng)輸出一些電力。洛文斯說,這棟結(jié)合了多種先進技術(shù)的屋子,維持高水平生活所需的能源使用率 " 可能低于 2 千瓦 ",甚至可能低至 1 千瓦。
然而,對大多數(shù)人來說,其中有些技術(shù)仍是可望不可及的。更重要的是,從長遠來看,一些技術(shù)實際上并不一定能夠降低能耗,因為人們可能會利用從效率中節(jié)省的錢來進行更多其他消費。例如,隨著汽車發(fā)動機的效率越來越高,人們會購買更大功率的汽車,也就需要耗費更多燃料來驅(qū)動它們。
此外,迪寧認為,僅僅依靠節(jié)能技術(shù),并不能幫助他盡快達到 2 千瓦挑戰(zhàn)的目標,因為他只有一個月的實驗時間。所以,他決定將重點放在另一種減少能耗的方法上:改變自身行為。
為此,迪寧要做出一些實際的改變。例如,在公寓里,除非是在必須使用的時候,不能讓任何電器空開著,或?qū)⑷魏尾孱^留在插座上;洗完衣服,他不再使用烘干機,而是掛在樓道間讓其自然晾干。他還發(fā)現(xiàn),在不打開冰箱門的情況下拔掉電源一個小時,可以節(jié)省大約 150 瓦的耗電量——這些日常行為的改變加在一起,總共為他節(jié)省了大約 1 千瓦能耗。
同時,迪寧還把電表數(shù)據(jù)分享給一家名為 OhmConnect 的公司,公司會在用電高峰時給他發(fā)一條短信,告知他在那段時間里盡量減少用電,并鼓勵他通過在該時段減少的用電量賺取 " 瓦特點 " 來兌換獎品。
實現(xiàn) "2 千瓦目標 "
既要個人努力更要環(huán)境支持
事實上,根據(jù)在線計算器的計算結(jié)果,日常用電量只占迪寧全部能耗的 5% 左右。為了努力實現(xiàn) 2 千瓦的目標,迪寧覺得自己還需要做一些其他的改變,比如縮短淋浴時間、用冷水洗碗等。只要天氣允許,他就會繼續(xù)騎自行車,天氣不好時則搭乘地鐵。他盡量從街邊的農(nóng)貿(mào)市場購買農(nóng)副食品,減少從超市購物,甚至多吃素菜、少吃葷菜。
經(jīng)過一番努力后,他再次進行了計算,其個人能耗從美國人均水平的 8.6 千瓦降低到了 5.7 千瓦,節(jié)約下來的能耗主要來自少乘或不乘飛機。
與此同時,迪寧也發(fā)現(xiàn)了不少問題。其中一個大問題是,他那間公寓房已有 120 年的歷史,燃氣鍋爐嚴重老化,隔熱效果很差,這是導(dǎo)致高能耗的主要原因。另外,和紐約的許多老房子一樣,供暖暖氣片的溫度調(diào)節(jié)是由同住在這棟樓里的房東控制的,夏天用的還是低效的窗式空調(diào)。因此,要減少這些能耗,需要利用節(jié)能技術(shù)對建筑進行改造,但作為一名租房者,他對此有心無力。
由此,迪寧發(fā)現(xiàn),要達成 2 千瓦的目標,除了個人努力,還需要一個 "2 千瓦社會 " 的環(huán)境和氛圍。
設(shè)計公司 Intp 專門研究節(jié)能建筑的建筑師斯蒂芬 · 坦納,長期以來一直堅持踐行 "2 千瓦社會 " 的理念。他認為,要達成這一目標,在很大程度上取決于經(jīng)濟條件和生活環(huán)境。例如,對居住在紐約的迪寧來說,做出步行或乘坐公共交通工具的選擇相對比較容易。但在許多其他地方,尤其在一些偏遠地區(qū),人們可能別無選擇,他們只能開車上班或開車去雜貨店。顯而易見,要達成 2 千瓦目標需要社會環(huán)境的支持,而這些單靠個人的力量很難改變。
" 日常生活中的很多事情與我們?nèi)绾谓M織社會生活密切相關(guān)," 尼克說。十多年來,他一直在努力實現(xiàn) 2 千瓦或更少能耗的目標,而瑞士的社會環(huán)境與氛圍非常有助于目標的達成。
瑞士政府承諾到 2050 年實現(xiàn) "2 千瓦社會 "。為此,瑞士各城市正在加強公共交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),降低私家車對人們的吸引力,節(jié)能醫(yī)院和節(jié)能養(yǎng)老院也在不斷興建。
脫碳任重道遠
" 綠色轉(zhuǎn)型 " 并非難以實現(xiàn)
盡管目前以 "2 千瓦社會 " 為目標的國家還寥寥可數(shù),但越來越多的國家正致力于降低對化石能源的需求與依賴。日本施行的 " 綠色轉(zhuǎn)型 " 已投入數(shù)千億美元用于建筑物節(jié)能改造、推廣使用電動汽車等節(jié)能增效舉措上。不少國家也在開展行動提高節(jié)能意識,比如英國鼓勵節(jié)約能源的 "It All Adds Up" 計劃。
不可否認,日益嚴峻的能源危機是各國紛紛行動的動機之一。加拿大維多利亞大學的克里斯蒂娜 · 希卡說,能效提升行動已取得成效。據(jù)國際能源署估計,2022 年,普遍能源意識的提高為其成員國節(jié)省至少 6800 億美元能源成本。
使用較少能源還可直接減少溫室氣體排放,早日實現(xiàn)脫碳目標。一項被廣泛引用的研究發(fā)現(xiàn),通過提高能源效率、加快數(shù)字化轉(zhuǎn)型等舉措來減少能源需求,可在不犧牲經(jīng)濟增長的前提下,將全球升溫幅度限制在 1.5 ℃以內(nèi)。
在這一 "2 千瓦目標 " 的挑戰(zhàn)實驗中,就個人角度而言,迪寧不得不遺憾地表示,他失敗了,而且敗得很慘。至少從一些主要指標來看,確實如此。就目前的環(huán)境條件而言,比如繼續(xù)使用低效能的建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施,要在保持高質(zhì)量生活標準的同時達成 2 千瓦能耗目標,是相當困難的。
但通過這一實驗,迪寧在如何節(jié)省能源這一問題上獲益良多。他從中學到了不少減少能耗的訣竅。他說,他不會因為這一挑戰(zhàn)性實驗的結(jié)束就放棄 2 千瓦目標。他清楚地意識到,日常生活方式,比如吃什么、出行選擇哪種交通工具,對于減少能耗來說,比長時間開燈更重要。下一次租房時,他會考慮選擇建筑隔熱效果更好,以及配備了節(jié)能高效家用電器的房屋。" 如果每個人都能貢獻自己一點小小的努力,能源效率的提升將會十分可觀。"
>>>關(guān)于 "2 千瓦目標 "
◆ 什么是瓦特
瓦特是功率單位,用來描述能量流動速率。一個 20 瓦的燈泡開 1 小時要用 20 瓦時的電。電費賬單會顯示你用了多少度(千瓦 · 時)電。
◆ 2 千瓦目標
通過計算機模擬,瑞士研究人員對 "2 千瓦社會 " 提出了構(gòu)想,它不僅包括人均能耗 2 千瓦的目標,還包括相當于每人 1 噸二氧化碳的排放目標。
"2 千瓦目標 " 不僅指電力,還包括平均能耗總量。換句話說,它包括所有能量來源(如天然氣、風能和木材)、用于生產(chǎn)這些能量的任何能耗,以及由于轉(zhuǎn)換和傳輸效率低下而損失的能耗。所以," 人均 2 千瓦 " 是一個很大的挑戰(zhàn)。
◆ 減排目標與能源目標
不同的能源產(chǎn)生溫室氣體排放的程度不同。例如,燃燒煤炭發(fā)電比燃燒天然氣產(chǎn)生更多的溫室氣體排放,而太陽能發(fā)電不會產(chǎn)生任何溫室氣體排放。此外,還有一些與能源無關(guān)的排放源,比如垃圾填埋場里腐爛的食物。
在 "2 千瓦目標 " 提出時,人們更擔心的是石油枯竭,而不是氣候變化。2015 年通過的《巴黎協(xié)定》,將排放目標修訂為凈零,各國承諾將全球升溫幅度限制在比工業(yè)化前水平高出 2 ℃的范圍內(nèi)。為實現(xiàn)這一目標,瑞士在提高能效的同時積極投資可再生能源。自 2000 年以來,瑞士的能源使用所直接導(dǎo)致的排放量從每人 8.5 噸下降到 5.6 噸。就目前而言,實現(xiàn)排放目標比能源目標更具挑戰(zhàn)性。
>>>為生活設(shè)定節(jié)能小目標
◆ 調(diào)整空調(diào)溫度
冬天我們要通過供暖系統(tǒng)來保持溫暖,但溫度調(diào)低幾度可節(jié)省多達 10% 的能耗。同理,在夏天,適當調(diào)高空調(diào)溫度,也可在不影響舒適性的前提下,產(chǎn)生顯著的節(jié)能效果。不過,潛在的節(jié)能效率還取決于很多因素,比如居住地的氣候條件等。
◆ 少用熱水
燒熱水平均約占家庭能源使用的 20%,通過改變?nèi)粘5纳罘绞剑梢詼p少這方面的能耗,比如用冷水洗衣服、縮短淋浴時間等。
◆ 步行、騎車和乘公交
一項研究發(fā)現(xiàn),在美國使用公共交通每年可節(jié)省相當于 42 億加侖的汽油。而步行與騎自行車,在節(jié)能減排的同時,還有利于保持健康。2018 年,聯(lián)合國大會宣布每年 6 月 3 日為 " 世界自行車日 ",倡導(dǎo)將自行車作為一種簡單、可負擔和無污染的交通工具來使用。
◆ 使用高能效電器
電磁爐的能源效率大約是燃氣灶的 3 倍,購買電器時應(yīng)注意查看能效等級標簽。
能效等級是表示家用電器產(chǎn)品能效高低的一種分級方法。推行能效標準與能效標識已被證明是在降低能耗方面成本效益最佳的途徑,同時還可帶來巨大的環(huán)境效益,也為消費者提供了積極的回報。
◆ 多吃蔬菜
素食比肉食消耗的能量少大約四分之一。有數(shù)據(jù)表明,用植物性食物取代動物性食物,不僅可以改善營養(yǎng)、延長壽命,還可使溫室氣體排放減少高達 84%。例如,吃 1 千克牛肉相當于排放 36.5 千克二氧化碳;而吃同等分量的果蔬,二氧化碳排放量僅為該數(shù)值的 1/9。
◆ 改造家居環(huán)境
改善建筑物隔熱條件和使用節(jié)能熱泵,可減少 40% 以上的能耗。具體而言,可使用墻體外保溫技術(shù)、節(jié)能玻璃窗、遮陽系統(tǒng)等。
作者:宇辰 / 編譯
編輯:許琦敏
圖片來源:視覺中國
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