蓋茨的新能源計劃能給世界帶來什麼？
編者按
當中國各大城市都被霧霾籠罩的時候，我們該怎麼辦？于丹教授說：「天昏地暗一座北京城，能做的就是盡量不出門，不去跟它較勁。關上門窗，盡量不讓霧霾進到家裡；打開空氣凈化器，盡量不讓霧霾進到肺里；如果這都沒用了，就只有憑自己的精神防護，不讓霧霾進到心裡。」另外一個辦法就是行動起來降低能源污染，降低汽車污染。這篇文章介紹了一個這樣的新能源計劃，我覺得這是中國應該投入的方向。1952年倫敦煙霧事件，估計導致一萬多人死亡。希望類似的事件在中國發生之前，我們能採取行動。
粗略地講，能源領域有四個部分：1、能源產生；2、能源載體；3、能源傳輸；4、能源使用。能源產生現在主要靠煤炭、石油、原子能、水電、風電、太陽能、地熱等等。除了前兩個，後面都是沒有碳排放的能源，是考慮發展的方向。尤其是原子能，如果安全性提高使大眾接受，也許可以取代煤炭和石油。汽車交通需要的能源載體，現在主要是汽油。這方面正在發生一場革命，也許不久的將來我們就會用蓄電池代替汽油作為主要的能源載體。這是一場影響很大的工業革命。掌握最好的蓄電池技術就和掌握石油一樣，是一個國家國力的表現。能源輸送，包括電力輸送，一個有效的大規模電網，能夠幫助我們調劑各地不同的能源需求，開發利用不穩定的能源(像風能和太陽能)。能源使用在家庭方面，主要是取暖、製冷和開汽車（可能還要加上燒飯）。空調製冷是利用熱泵原理，把熱從冷的地方(室內)抽到熱的地方(室外)，效率比較高。但現在的取暖方式，沒有利用熱泵原理。如果取暖都改用熱泵原理(空調反轉)，能節省不少能量。現在人們在試圖開發高效電熱材料，使我們能夠很便宜地用熱泵原理取暖。另外提高建築的隔熱標準，也應是簡單有效的辦法。
這些都是我們可以努力的方向，當然還有其他更多需要創新的方向。新的能源計劃將是一場新的工業革命，是關係到人類生存地球生存的工業革命。
－－文小剛
雨遇 / 文
1
拯救地球，急需新能源突破
蓋茨說；「世界上還有13億人從來沒有用上電，如果我們真的想幫助這些世界上最貧窮的家庭，當務之急是為這些最貧窮的人提供能源。但是現有的常規能源提供方式卻不可避免的會帶來環境的惡化。我們必須要儘快找到一個辦法讓他們可以獲得清潔高效，每個人都能夠負擔得起的，乾淨的不排放任何二氧化碳的能源。」利用太陽能和風能可以產生足夠的零碳能源，然而在一些地方，並沒有充足的太陽光或足夠的風力作為能源的可靠依賴。而且，目前在一些貧窮國家，選擇這些或其它清潔能源技術依然非常昂貴，難以廣泛推廣。儘管這些技術正變得日趨成熟，但這些發展中國家不可能一直等待到這些技術便宜到他們可以負擔得起，才開始使用更多能源。現在他們依然在建設大量的煤炭和其他礦物燃料的基礎設施來滿足能量需求。這非常糟糕，但卻是可以理解的。我們不可能要求他們置自己經濟發展的巨大能量需求不顧，願意在接下來的幾十年里，停止發展，等待可替代的清潔能源技術的產生。
河北鋼廠，圖片來源：Getty Images
據美國政府的評估，2010至2040年期間能源需求將增長50％以上。也就是說，在未來的幾十年，世界將需要更多的能源。但在今天我們最大的能源來源，同時也是產生二氧化碳的主要來源，是造成氣候惡化的主要原因。面對如此困境，我們急切需要在清潔能源的發展和研究方面做出巨大創新，包括對太陽能和風力的穩定控制、便宜高效的太陽能板、先進的能源傳輸和管理設備、更為安全的核能發電廠等等。可再生綠色能源技術已經取得了很大的進步，利用太陽能和風能可以產生更多的零碳能源，這是達到未來零碳排放的一個路徑。蓋茨說：「僅此一項努力並不能滿足世界能源需求，我們仍需要更強大，更便宜的解決方案。實現這一目標的唯一途徑是通過開發新的能源來驅動我們的世界。將大規模的公共研究領域和真正耐心靈活的投資計劃緊密聯繫起來，共同致力於開發和創造一個新的能源結構技術。」
他說: 「我問過很多科學家，我們是否可以把目標定在把碳排放量減少一半？」 但這些科學家都一致認為這是不夠的。因為二氧化碳在大氣中已經徘徊了幾十年，即使我們明天停止碳排放，氣溫仍然會上升。所以我們不僅不能再排放，還需要讓已經存在的碳排放一路下跌至零。
2
清潔能源開發倚靠政府和私人支持
科學家、工程師和企業家可以發明和擴展創新技術，限制氣候變化的影響，同時給大家提供負擔得起的和可靠的能源。但是，目前的基礎研究、清潔能源投資、監管框架和補貼方案等方式並不能激勵投資者將資金投入到那些能真正引起未來能源革命的方案中。而氣候變化和世界最貧困地區的能源需求的緊迫性已經不容許我們等待系統地通過正常的操作程序來獲得可靠的能量。它要求一個大膽的對零排放能源創新開發的全球化新模式。這個新模式將依賴於政府、研究機構、投資者之間的公私合作夥伴關係。
新模式的基礎是必須承諾對基礎研究和應用研究給以足夠大的經費支持，這裡政府應該發揮關鍵作用。政府有義務保護公眾利益，同時也有資源和機製做到這一點。政府在研究方面的投資所創造的初期條件，最終會帶來公共利益和私人資本驅動的產業的興旺發達。
之前，在太空、國防、科技和醫學研究等活動中，我們已經看到了政府資助的研究項目所取得的巨大成功。造就我們目前生活方式的許多私人創造力，它們最初的種子正是孕育於這些政府資助項目。可以看到，在清潔能源領域，當前政治意願正在興起，試圖再次做到這一點。通過快速增加在基礎和應用能源研究領域的政府資助，很可能會為我們的能源未來帶來突破性技術。
但只依靠政府資助遠遠不夠，還必須讓有經驗的投資者加入進來，利用他們的技能和資源以驅動從實驗室到市場化的創新。私營部門知道如何建立公司，評估成功的潛力，也能夠承擔創新的思路走向市場的風險。但在目前的商業環境下，由於早期投資的高風險和回報率的不確定性，只有等到能源領域的經濟基礎進一步轉向清潔能源，這些潛在的變革能源系統才可能在傳統的天使或VC投資者領域裡通過市場考驗。經驗表明，即使是最有希望的新能源構想也面臨著嚴峻的商業化挑戰，充滿希望的概念和可行的產品之間有著幾乎不可逾越的鴻溝。而目前，這一鴻溝既沒有政府資助也沒有傳統的私人投資可以彌合。要跨越這道鴻溝，一方面需要按比例大規模增加公共研究管道的投資，另一方面要與不同類型的私人投資者緊密合作。這些私人投資者必須富有耐心，願意投入靈活的風險資本，能夠長期致力於新技術開發，願意支持由公共研究管道所產生的創新理念。
3
蓋茨和他所倡導的「突破能源聯盟」
去年底，在巴黎舉行的世界氣候變化會議期間，由來自10個國家的超過25個投資者組成的「突破能源聯盟」（Breakthrough Energy Coalition）宣布成立，承諾將大力投資可再生能源新研究開發計劃。美國微軟公司聯合創始人比爾·蓋茨是「突破能源聯盟」的強力推動者。在宣布聯盟成立之前，他已經將多方跨國投資者拉到一起，籌集到數十億美元的資金。「突破能源聯盟」將致力於私人投資者在新能源開發中所應承擔的那部分責任。私人資本將通過創新聯盟走到一起，填補新能源開發的資金缺口。這個私人資本組成的投資網路，將通過明智的決定，幫助那些可以為我們的星球帶來先進能源的創新項目加速實現。這個計劃的成功需要與政府和科研機構的密切合作，以透明和可行的方式客觀地評估項目。只有這樣，這種全球性問題才有望得到解決。投資者必定面臨能源躍變的不確定性的巨大風險，但長期來說，也具有高額回報的可能性。一旦成功，他們將掌握未來主流市場的清潔能源，成為地球未來發展所需要的經濟基礎。在接下來的幾年裡，聯盟各成員將共同努力，制定有效的和創造性的機制，分析已知研究管道的投資潛力，建立多樣化投資工具以使用這些投資，同時招募更多的投資者加入聯盟。
「突破能源聯盟」的創新項目將主要投資於眾多早期階段的清潔能源企業。最革命性的想法一定產生於研究機構，而最大的資金缺口是使這些想法走出實驗室並走向市場。聯盟將採取靈活的做法，在早期階段，提供種子、天使和A系列的投資，一旦這些投資去風險化後，期望傳統的商業資本將投資於接下來的各個階段。
我們不知道最好的想法，即那些能讓世界過渡到近零排放的未來能源的想法，將出自哪裡，所以聯盟將在多個領域進行投資，包括新的發電和存儲方案、交通運輸、工業和農業用途、提高能源系統效率等各方面。聯盟一方面致力於開發新技術，同時也尋求可以使目前的能源技術效率大幅提高、更規模化和花費更合理的創新技術。無論是核心技術還是高效有利的技術，關鍵的因素必須是通過一個可靠的途徑，可以迅速規模化的為最多人口提供負擔得起的能源的，並無須對包括土地在內的重要資源依賴過重。
4
寄語青年人——投身新能源挑戰
今年2月，蓋茨在以他和妻子的名字命名的慈善組織的年度信里向年輕人表達了他對未來的看法。他對我們的未來持樂觀態度，預言研究人員將在未來15年之內「發現一個清潔能源的突破，拯救我們的星球並驅動我們的世界」，但這需要青年人、投資者和政府機構的共同努力。
比爾·蓋茨，圖片來源：Shannon Stapleton/Reuters
蓋茨說：「總之，我們需要一個能源奇蹟，而我所說的「奇蹟」，並不是指那些不可能的事。我曾經見證過奇蹟的發生。個人電腦、互聯網、脊髓灰質炎疫苗，這些都不是偶然發生的。它們是研究和創新的結果，是人類能力的體現。如果我們要在本世紀結束時得到零排放，我們需要巨量的研究，獲得數以千計的新思路——甚至是那些聽起來有些瘋狂的思路。也許大部分的想法都不可行，但沒關係，每一個失敗都會讓我們從中學到有用的東西，並帶領我們前行。正如托馬斯·愛迪生所說；『我不是失敗了10，000次，而是找到了10，000 種不可行的方法。』」
蓋茨鼓勵青年人投身到尋找新能源的挑戰中去，他說：「為幫助這個事業，你可能想知道你可以來做些什麼。首先，要讓每個人知道接受這個能源挑戰是非常重要的。許多年輕人已經積极參与到氣候和能源問題中，但我相信他們可以做得更多。你們這一代人是歷史上最具全球視野的一代人，擅長用超越國界的目光看待我們世界的難題。這將是一筆寶貴的財富，因為在未來數十年我們將著力於全球解決方案的工作。而且，如果你正是那個對解決世界能源挑戰具有某些看起來非常瘋狂的想法的人，那麼這個世界需要你。從現在開始，格外努力地學習數學和科學會幫助你找到答案。」
致力於消除貧窮、拯救地球，蓋茨的全球新能源「登月計劃」已經起航。它將以更大膽更激進的方式推進創新，呼招全人類的智慧和良知，跨越國家、宗教和種族的藩籬，共同努力，為後世創造美好家園。
參考文獻
[1] http://www.theguardian.com/environment/2015/nov/30/bill-gates-breakthrough-energy-coalition-mark-zuckerberg-facebook-microsoft-amazon
[2] http://www.breakthroughenergycoalition.com/en/index.html
[3] http://www.cnbc.com/2015/11/29/the-energy-solutions-inspiring-bill-gates-as-launches-new-private-sector-coalition.html
[4] http://www.theguardian.com/environment/2016/feb/24/bill-gates-world-will-deliver-clean-energy-breakthrough-within-15-years
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