张田勘：全球热浪与“能源不可能三角”的破解

张田勘

不久前，美国国家航空航天局（NASA）公布东半球的地表气温，结合观测结果，与世界气象组织的全球气候模型显示，亚洲、北美、欧洲、南美同时卷入高温天气，大量人群被热浪包围。

全球高温，原因何在？

一些研究人员指出，导致7月全球各地同时出现热浪的，是一种被称为“波数5”的独特形态的高空急流。还有研究人员认为，今年高温呈现以北极冰盖融化带动的一个特点，即热盖现象（heat dome）。热盖是指，在某一地区上空的阻塞高气压，导致大量热空气生成，热空气出不去又被高气压向下压缩，造成一整片大陆的气温飙升，持续几天到几周。

对热盖的解释来自北极格陵兰岛的冰盖正在大面积融化。7月15日至17日期间，每天流失冰量约60亿吨，足以填满720万个奥运规格的游泳池。

在联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）看来，全球热浪与气候变暖有关，而气候变暖又与人类使用煤、石油、天然气等燃料所产生的二氧化碳浓度有关。IPCC的第六份评估报告（AR6）已公布的部分（对气候系统和气候变化的物理理解，2021年8月发布），和世界气象组织发布的《2021年全球气候状况报告》显示，温室气体将大气中的二氧化碳浓度推高至200万年来的最高点。过去七年是有记录以来最热的七年。去年大气中温室气体浓度继续上升，根源仍主要是人类大量消耗化石燃料。

降低全球热浪，就要努力实现《巴黎协定》提出的大幅减少全球温室气体排放，将本世纪全球气温升幅限制在2摄氏度以内（相较于工业革命前水平），同时寻求进一步限制在1.5摄氏度以内。要达到这个目标，全球碳排放须要在2030年底之前至少减低43%；到2050年，约80%的电力将须要成为低碳能源，2050年之前将碳排放净值归零。

为此，使用清洁能源也成为减少全球热浪的重要使命和任务。因为清洁能源，如核能，能减少碳排放。

无论何时，能源一直是全球的难题和危机之一，即便世界各地陆续发现了化石燃料，能源危机和矛盾反而凸显，因为全球的热浪极端天气、环境污染等，与化石燃料的大量使用密不可分。

正如宏观经济领域有著名的“不可能三角”理论，即中央银行货币政策独立性、固定汇率制度，和跨境资本自由流动三者不能兼顾一样，能源领域也有“不可能三角”理论。

2011年世界能源委员会（WEC）提出，能源的社会公平性、能源价格可承担性，和能源使用普及性，不可能兼顾。2016年，WEC进一步完善了目前的世界能源三难困境，只保留最初的能源公平性一角，把其他两个角更换为能源安全性和环境可持续性。

实际上，能源的不可能三角在今天，更主要体现为能源的公平性、普及性与安全性、环境可持续性的矛盾。要解决这个矛盾，就须要在能源结构上进行改革，或寻求新的清洁安全能源和可持续能源。

不过，能同时满足能源的普及性和安全性这两个条件的并不多。水电和太阳能发电似乎安全，但不稳定，不能满足使用的普遍性；而且由于水力发电要拦截全球主要河流，也会造成生态和环境问题，与环境可持续性相悖。太阳能发电最近也被指设备中的重金属有可能渗入土壤，造成长远的环境危机。

因此核能被视为是解决之道，既清洁，又有使用的普及性和可持续性，是长期可用的能源。但苏联切尔诺贝利核电站事故和日本福岛核电站事故，让人们不放心核能发电。尤其是7月22日，日本原子能规制委员会正式批准东京电力公司福岛第一核电站核污染水排海计划，将约130万吨核污染水经过滤并稀释后，排入大海。对此，国际上强烈质疑会危及地球生命的摇篮，给人类、其他生物和生态带来不可知的长期和潜在危害。

福岛沿岸拥有世界最强的洋流，从排放之日起57天内，放射性物质就会扩散到太平洋的大半区域，三年后，美国和加拿大将遭到核污染影响，10年后蔓延到全球海域，影响到全球鱼类迁徙、远洋渔业、人类健康、生态安全等方方面面，对人类社会和海洋生态环境健康的潜在威胁难以估量。

然而，不只是全球热浪逼迫人们减少化石燃料和酌情采用核能，俄乌战争也起到推波助澜的作用。

俄国入侵乌克兰导致欧美发起全面制裁后，欧洲各国拒绝俄国的天然气和石油，转而向其他能源出口国，如伊朗、伊拉克购买能源，但也受制于人。于是，重新利用煤电和核电，成为欧洲各国的重要选项，其中德国政府的举动最引人注目。德国政府表示，由于今年冬季电力供应短缺风险提高，原定年内退役的现存三座核电站可能须要延长使用。德国执政联盟此前一直将2022年底前停用核电作为执政目标，但在减排和供应减少的压力下，一直将核能视为禁忌的德国，已重新拥抱传统的煤电和此前决心抛弃的核电。

德国重新拥抱煤电也令人震惊。根据媒体对德国燃煤电厂运营商的调查，受访企业的燃煤电厂机组在2021年的平均日产量，同比增长55%至4.4吉瓦（GW），并且到2022年迄今仍保持上升趋势。如果今年剩余时间保持年初至今的增长率，德国的燃煤发电总量有望超过去年的水平。

面对这种情况，与其拥抱煤电，不如拥抱核电。国际原子能机构似乎提供了一种打破能源不可能三角的可行之道，至少也可能是权宜之计。2019年，国际原子能机构就指出，核电厂在运行过程中和在整个生命周期中，几乎不排放温室气体或空气污染物，是仅次于水力发电的第二低排放能源。

目前，全球有449座核能反应堆处于运行状态，分布在30个国家，发电量占全球的10%，占所有低碳电力的三分之一。就避免排放而言，这相当于每年减少4亿辆汽车上路。欧洲经济委员会也支持国际原子能机构提供的方案。在俄乌战争前，去年8月11日，欧洲经委会一份有关核能的技术简报就说，如果把利用核能排除在外，世界将不能实现《巴黎协定》中商定的二氧化碳减排目标。

欧洲经委会同样认为，核电是一种低碳能源，在过去50年里避免了约740亿吨的二氧化碳排放，相当于近两年全球能源相关排放的总和。在此期间，只有水电在避免排放方面发挥了更大作用。现在，化石燃料仍占欧洲经委会区域发电量的一半以上；而核能目前提供了欧洲经委会区域发电量的20%和低碳发电量的43%。因此，须要进一步扩大使用核电。俄乌战争也让欧洲不得不重新拥抱核电。

但是，要使用核电，就必须解决安全问题，表现为几个方面，要避免切尔诺贝利和福岛核电站事故重演，要解决核废料的贮存和安全问题，要防止恐怖主义、战争对核电站与核废料地点的袭击。所有这些，都是为了避免核危机的产生并对公众和环境产生危害。

作者是中国北京学者