十四年前，《经济学人》（The Economist）杂志的维贾伊·维塞斯瓦伦（Vijay Vaitheeswaran）在一篇有关电力行业突然出现颠覆性变化的封面报道中，创造了“微能源（micropower）”这个词——统称规模相对较小、模块化、可批量生产、部署快速而且因此可迅速扩展的电力来源，与规模如大教堂般庞大的发电厂截然相反，那些大型发电厂的成本高达数十亿美元，而且在审批和建造方面需要花费大约十年的时间。他的这个术语综合了两种微能源：可再生能源（大型水电站除外），以及在工厂或建筑物里同时生产有用热量的热电联产（简称CHP）。

除了具有成本竞争力以及可以迅速扩展之外，微能源为什么重要呢？首先，正如下文所述，微能源在运行过程中产生的碳排放量[1]很少，甚至没有。第二，微能源使得个人、社区、建筑物业主以及工厂运营商能够自行发电，摆脱对集中部署、效率低下、污染严重的发电机的依赖。这让能源选择实现民主化，推动竞争，加快学习和创新的速度，并且可以进一步加快部署——因为许多不同市场参与者可以利用各种“具有民间风格的”技术，尽管这些技术各自的规模很小，但总体而言与几个大规模发电设施相比可以更快得到部署，大规模发电设施需要建立专门机构，审批程序复杂，物流错综复杂，因而交货时间很长。

多亏跟踪这方面投资及发电装机容量情况的彭博新能源财经（Bloomberg New Energy Finance）以及跟踪发电装机容量及（已知地区）发电量情况的全球专家网络REN21.net，全球在可再生能源领域的进展已经变得相当透明。关注可持续能源发展的非营利组织洛基山协会（RMI）从2005年开始发布微能源数据库（Micropower Database），2014年7月份发布了第五版微能源数据库，新版数据库增加了第三个数据来源：热电联产设备的行业销售数据。跟踪可再生能源，扣除大型水电站、再加上热电联产，该数据库记录了全球在分布式、可快速扩展而且（正如我们将会看到的那样）碳排放量低或没有的发电设施方面取得的进展。

这个更新版本最令人惊讶的发现是：微能源目前在全球发电总量中占到大约四分之一的份额（图1）。

微能源对气候造成的影响

现代可再生能源的运营基本上不产生碳排放，除了可再生能源的一些次要的细分领域之外——由于利用不可持续的做法（逐渐耗尽土壤碳[2]）生成的生物质能作为燃料，这些可再生能源会产生碳排放。据估计，以生物质能为燃料的发电方式在热电联产发电总量中的占比为3-5%，这其中大部分是在林产工业中，该行业的生物质废弃物生产其中的大部分电力和工业用热。

炼油厂的热电联产通常以燃料渣为燃料，否则，这些燃料渣也会被白白烧掉。同样，许多工业热电联产也利用以前白白浪费掉的废热。当需要额外添加燃料来产生电力和热量时，所需要的燃料通常要比分别产生电力和热量少得多。如果热电联产还产生制冷及提供其他服务，那么就可以将工业和建筑物里高达93%的燃料能量转换成有效功。此外，为大部分热电联产提供燃料的天然气的碳排放强度大约只有其经常取代的纯燃煤发电的一半左右[3]。

大型水电站和核电的运营也不会产生碳排放。因此，2013年全球近一半的发电量是在碳排放量很少或没有的情况下生产的：现代可再生能源[4]在全球发电总量中的占比为8.4%，核电的占比为10.2%（将在2015年超过现代可再生能源），热电联产[5]的占比为15.5%，而大型水电站（不包括归属于现代可再生能源的小型水电站在全球发电总量中的占比2.8%）的占比为13.5%。

另一半发电量来自于纯发电的发电厂，主要通过燃烧煤炭来发电。这些发电厂的建造成本更高，而且单单运营的成本与竞争对手相比往往就更高，所以他们的订单正在不断消失，他们的业务正在持续减少，而在几十年之后，他们将会退役，代之以更加清洁、更加便宜的替代选择——微能源以及有效利用能源。

赢家和输家

许多燃煤发电厂或核电站的支持者们非但没有意识到这些设施正在被迅速取代，甚至不承认微能源是一个重要的竞争对手——即使微能源抢占他们的市场并且破坏他们的销售。2009年，某大型核电站设备供应商的一位资深策略规划师告诉我说，微能源是微不足道的，因为他未能在公用事业公司拥有的中央发电站的正式数据库中发现微能源的相关数据，他不了解其中存在的差异。而且即使在市场份额较小的情况下，微能源技术也可以产生重大的影响。2013年太阳能在德国发电总量中的占比仅为4.7%，但却摧毁了现有公用事业公司的经营模式，并且抹去了他们总计达5,000亿欧元的市值。

然而到2013年年底，现代可再生能源和热电联产（图1）的发电量迅速增长，已经使得持续萎缩的核能黯然失色，前者的发电装机容量是后者的3.34倍，而发电量是后者的2.35倍。仅现代可再生能源——那些除了大型水电站以外的可再生能源——的发电装机容量在2013年就达到了核电发电装机容量的1.95倍，而且到2015年应该会超过后者的年度发电量。这个地位互换（图2）的趋势正在加快步伐，其主要原因在于经济效益，以及模块化可再生能源极具动态的扩展机制。

如果我们查看如今的资金投向情况，那么这个趋势就更加清晰可见，因为很久以前建造的发电厂只是告诉我们过去的情况，而那些现在正在预订建造的发电设施才为我们揭示未来。2013年，可再生能源的新增发电装机容量超过了化石燃料和核能两者的新增发电装机容量之和。由于可再生能源的订单增长，而中央热力发电站的订单缩减，彭博新能源财经预计，到2030年，包括大型水电站在内的可再生能源的新增发电装机容量将会达到热力发电装机容量的7.4倍（图3），这其中甚至还没有包括热电联产。

对于用于手机和个人电脑的微能源而言，这场竞赛进入加速阶段，但全球光伏发电的规模正在以比手机更快的速度扩张。有些人认为，在电力大规模储存没有出现突破性进展的情况下，可再生能源就无法有多少作为，他们必然会后悔莫及。

银行业巨头瑞银集团（UBS）把规模庞大、增长速度缓慢、对市场的反应愚钝而且成本昂贵的煤电厂和核电站称作为“未来能源体系的恐龙：从长远来看，过于庞大，过于死板，甚至与备用能源无关。”这些过时的技术在监管要求方面面临的风险不如由于大批行动敏捷的竞争对手（那些技术的倡导者甚至还没有意识到）而在市场上遭受失败的风险高。多么令人悲哀的墓志铭——被看不见的蚂蚁大军所吞没。

[1] 在能源以及用于生产各种能源设备的原材料中表现出来的碳排放是独立的，相对较少，而且大致上与他们的相对经济成本相一致，所以在此对他们就不加以进一步的研究了。淹没大面积地区的新水坝也可以通过被淹没的植物发生腐烂来释放大量的甲烷。

[2] 美国木屑出口（主要作为英国德拉克斯燃煤发电厂的燃料）引出了这个担忧，但RMI的数据库没有包括这个因素，因为德拉克斯燃煤发电厂是一家只发电的巨型发电厂，而不是规模较小的热电联产厂。

[3] 然而，这个比较忽略了天然气和煤炭系统未知的甲烷泄漏程度，被取代的煤炭出口到海外燃烧，以及热电联产有可能取代一些没有碳排放的发电设施。

[4]RMI的2013年发电量估计值超过了全球专家网络REN21.net所说的大约6%这个数字。这是因为RMI包含了根据彭博新能源财经基于交易的装机容量数据而得出的小型水电站（装机容量不到50MW）的发电量191GW（吉瓦），而REN21的6%这一数字不包括所有水电站。

[5]为保守起见，不包括大型工业装机容量：RMI的数据库包括所有装机容量不超过30MW的热电联产涡轮机，但对于装机容量超过120MW的热电联产涡轮机而言，这个比例下降至5%。

译 陈玮  校 徐笑音