艾默里羅文斯：40 年能源計畫

美國的公共能源議題 最後總歸為這個問題 你比較喜歡哪種死法 A. 石油戰爭 B. 氣候變遷 C. 核武浩劫 或是 D. 以上皆是 噢 我漏了一個 E. 以上皆非 但通常不會有這個選項 要是能運用能源 協助我們工作 又不會導致毀滅 該有多好 我們能不能安心使用燃料 我們能不能重新造出火

火造就了人類 石化燃料使我們現代化 但我們現在需要一種新的火 一種能讓我們安全 安定 健康 又能永續發展的火 讓我們看看 該怎麼做

世界上五分之四的能源 仍然來自於每年燃燒 四立方英哩原始沼澤的 腐化物質 這些石化燃料 幫助我們建立文明 幫助我們創造財富 豐富了數十億人的生活 但就安全 經濟 健康和環境而言 石化燃料的成本 卻不斷增加 也許利仍大於弊 但壞處的確日漸增加

所以我們需要一種新的火 從舊的火 轉變成新的火 意味著石油及電力的使用模式 將會改變 雖然兩者都會排放五分之二的化石碳 卻大不相同

石油所產生的電力 占不到 1% 而燃煤產生了 將近 50% 的電力 兩者的用途都相當集中 四分之三的石油 集中在交通運輸 而四分之三的電力 用於建築物用電 而兩者所剩下的四分之一 則供給工廠營運 高效率的交通工具 建築物與工廠 能省下許多石油與燃煤 還有能取代石油與煤炭的天然氣

但目前的能源系統不只是沒效率 還相當零散 系統老舊 汙穢不堪 又不安全 能源系統勢必要翻新 到 2050 年 系統就能較有效率 彼此互通 妥善運用 也能節約能源 交通工具 工廠與建築物 都仰賴兼具現代化 安全 與使用彈性的電力系統

到 2050 年 我們就能減少對石油與煤炭的依賴 並將天然氣的使用量降低三分之一 此時 我們能更有效運用資源 與再生能源 到了 2050 年 淨現值能減少五兆美元 這裡是指總值 是相對於目前的營運成本而言 但我們必須先假設 碳排放 及其他隱性或外部成本為零 但這只是保守估計 如果能源系統變得更便宜 就能使美國經濟擴大 158% 完全不使用石油 煤炭 或核能 不僅於此 這個轉變不需要新發明 不需要新法令 不需要新稅目 不需要補助金 也不需要新法條 美國政府也不會因此陷入困境

容我重申 我想讓你們知道 要怎樣讓美國 完全擺脫石油與煤炭 並減少五兆美元的開銷 完全不需要 受營利組織操控的國會 制訂新法 換句話說 我們要運用最具效率的組織 民營企業 與公民社會 共同努力 並透過軍事革新 加速發展 這樣才能跳過最不具效率的機構 也許你們最關心的 是利益 工作 競爭優勢 國家安全 環境管理 氣候保護 或是公共衛生 重新研發取得能源的方式 合理也有賺頭

據說 艾森豪將軍說過 將一個棘手問題的範圍擴大 就能涵蓋更多解決方案與協助效應 就能解決問題 所以 為了要重新研發取得能源的方式 我們結合了耗能的四個部分 也就是 交通運輸 建築用電 工業與發電 也結合了四方面的革新 不單只靠新科技和政策 還包括設計與商業策略 合併後 產生的效益 遠比各項的總和還大 特別是合併後 創造了顛覆性商業的機會

我們每天都得花 20 億買石油 每天還得多付 40 億美元 投注在隱性的經濟與軍事成本 總額竟然超過國內生產總值的六分之一 既然五分之三的機動燃料都用在交通工具上 那我們就從這個問題著手吧 要驅動一般車種 得耗費三分之二的能量 而車子的重量 就是如此耗能的原因 無論是減輕車子的重量 或是減少煞車時的消耗 如果能在開車時節省一單位的能量 油箱就能減少七單位的耗損 因為你不需要多耗費六單位的能量 把能量傳輸到車輪

但很不幸的是 在過去 25 年 嚴重的肥胖問題 讓原本兩噸重的車子變得更重 而且增加的速度將近兩倍 但現今 我們擁有超輕 超堅固材料 像是碳纖維複合材料 能大幅減輕車子的重量 也能讓生產汽車 變得更簡單 更便宜 汽車質量越輕 運轉越順暢 驅動汽車所需的能量就越低 引擎就能越小 事實上 車輛的這種適性 能讓電力驅動變得經濟實惠 因為電力電池或是燃料電池 也能變得更小 更輕 更便宜 最後 電池的價格就能與目前價格相仿 而駕駛成本 就算是從一開始算起 也降低非常多了

結合這些革新 就能讓汽車製造商 不需再想方設法 節省蒸氣引擎與軸封技術的成本 卻成效不彰 而能省下一大筆開銷 只要結合這三項彼此相互補強的革新 就能做到 當中包含 超輕材料 製造技術 以及電力驅動系統 配合短期優惠方案 就能增加銷量 價錢也能壓低得更快 這對高效能的新車種而言 就像是種回扣 金額與低效能車種的花費相當

在剛開始的前兩年 歐洲實行的五項優惠方案中 最大的一項 將汽車的效能提升速度 提高了三倍 換成電動車 我們就必須改變遊戲規則 就像從打字機轉換到電腦一樣 當然 電腦與電子產品 是現今美國規模最大的工業 但打字機製造商卻消失無蹤 車輛適性 產生了一種新的汽車競爭策略 在未來 40 年 汽車的省油率能提升兩倍 電動車也變得平價 如此 電動車就能取代汽油車

美國有能力主導這一波汽車革新 但目前 主導權在德國手上 去年 福斯汽車宣布 從今年開始 他們會著手生產 碳纖維插件混合車 一加侖的汽油 就能跑 230 英哩 同樣在去年 BMW 公布了 這款碳纖維電動車 公司指出 運用了碳纖維技術 就能減少汽車的電池數目 他們也表示 "我們不願成為打字機製造商" 奧迪公司宣稱 他們要在一年內打敗福斯與 BMW

七年前 許多美國廠商運用了 更快速 更便宜的生產科技 以製造出碳纖維測試零件 這玩意兒還能當帽子 (笑聲) 只要一分鐘 你們就能聽出 它有多麼堅硬 多麼牢固 掉到地上也沒關係 它比鈦金屬還硬 事實上 湯姆弗里德曼曾拿鐵鎚死命地敲 結果卻連一點刮痕也沒有

這樣的生產技術 如果能結合流體設計 就能影響汽車的速度與成本 除了能將生產汽車的資本降低五分之四 它也能保障生命安全 因為它能吸收的撞擊力 是每磅鋼鐵所能吸收的 12 倍 如果能全面採行這個技術 就能省下 一個半的沙烏地阿拉伯 或半個石油輸出國家組織所蘊含的油 若從底特律著手 就有可能成功 底特律所蘊含 數百萬桶的石油 平均每桶都要價 18 美元 全為美國所產 也沒有碳排放的問題 取之不盡 用之不竭

同樣的道理 同樣的商業邏輯 也適用於大型交通工具 2005 年到 2010 年 沃爾瑪的重型卡車隊 每英哩的石油用量 減少了 60% 這歸功於更好的設計與後勤機制 單就重型卡車 憑藉科技所省下來的部分 就有三分之二這麼多 就像是螢幕上所呈現的 若結合運輸效率為三到五倍的飛機 就能省下將近一兆

而今 能源效率的軍事革新 也能加速民生科技的發展 就像是軍事研發 同樣賜予我們網際網路 全球定位系統 還有噴射引擎 與微晶片工業 當我們設計 生產更好的交通工具時 我們也能更明智地使用它們 運用四種強而有力的科技 以減少駕駛時 無謂的耗損 知道出遊里程數成長還不夠 我們可以運用創新的定價方式 以里程數計算道路使用費 而不以耗油量計

我們可以運用智慧資訊科技 提升運輸能力 增進車輛共用及共乘率 我們能運用智慧又有經濟效益的成長模組 幫助已經接近目標的人們 走對方向 我們也能運用智慧資訊科技 保持交通順暢 結合智慧資訊科技 我們就能更接近目標 減少 46% 至 84 %的駕駛消耗 再省下一筆 4千億美元的開銷 若能更有效使用卡車 就能再省 3千億

將金額總和起來 40 年後 美國汽車經濟 就能完全擺脫石油 就能省下每桶 25 美元的石油 更不需要花一百多元去買 忽略隱性成本的話 淨節省總值高達四兆美元

為了要讓汽車工業脫離石油 擺脫石油的束縛 我們得先增加效率 再設法改變燃料 每加侖汽油能跑 125 至 240 英哩的汽車 可以混合使用氫燃料電池 電力電池 與先進的生質燃料 事實上 卡車與飛機 也能使用氫氣或生質燃料 卡車甚至能使用天然氣 所有的交通工具 都能擺脫石油 所需的生質燃料 每天也不過 300 萬桶 其中的三分之二的可由廢棄物回收製造 完全不需要占用農地 也不會傷害土壤與氣候

我們的團隊正在加速發展這種省油模式 我們稱之為 "體制針灸" 我們是因為 商業邏輯過多 沒辦法順利流動的概念 才想到的 我們插入細針幫助它導通 與福特汽車、沃爾瑪、國防部等單位合作

漫長的轉換過程正在進行 事實上 主流分析師在三年前 就注意到石油峰值 需求面的石油峰值 德意志銀行甚至表示 石油用量會在 2016 年達到高峰

換言之 即使石油還沒貴到買不起 也已經失去競爭力了 但電動交通工具 不會對電網造成負擔 當智慧汽車 透過設有智能電網的建築物 得到電力 交換資訊時 汽車其實增加了電網 珍貴的彈性與儲存能力 如此便能幫助電網 整合不斷變化的太陽能及風能

所以 電動車 讓汽車與電力的問題 在合併後更易於處理 電動交通工具也整合了 石油與電力的使用模式 不但節電 還能改變使用模式 再生能源與電動車 把問題帶到用電模式 用電量很大 涉及層面很深 又相當繁複 是其他部分無法相比的 我們擁有最先進的科技與發展速度 卻因此與前二世紀的制度 規章 及文化產生衝擊 取得電力方式的改變 會越來越簡單 降低需求量就好 大部分的電力都被浪費掉 而節約電力的科技進展迅速 甚至超過我們運用它們的速度 所以 還買不到的效率資源 就越來越龐大 越來越便宜

但隨著建築物與工業越來越有效率 甚至超過經濟發展的速度 美國的電力消耗反而能降低 儘管會有小部分的額外消耗 必須用在電動車充電上 我們只需要適時地推動現有趨勢就可以了

40 年後 占用了四分之三電力的建築物 就能將能源生產力提升三倍到四倍 省下一兆四千億美元的淨現值 還會有 33% 的內部回收率 換句話說 事實上 省下來部分相當於成本的四倍 工業也能加速發展 將能源生產力提升兩倍 內部回收率也能達到 21% 關鍵就在於 破壞式創新 我們稱之為 整合設計 整合設計通常能省下可觀的能源 成本很低 甚至為零 整合設計能產生更多回饋 而非減少

這就是我們在 2010 年 改造帝國大廈 省下超過五分之二能源的方法 大樓的 6500 扇窗戶 被我們重製成超級窗戶 光能穿透玻璃 但熱能卻不行 配合更好的照明與辦公室設備 冷卻系統的最大負荷量 減少了三分之一 我們修復小型冷卻機 而不添購大型冷卻機 這省下了 1700 萬的資本成本 而這筆錢就能拿來改善其他地方 並將投資回收期 縮短至僅僅三年 整合設計也能幫助工業 節約用電 道瓊指數的十億效率投資 目前已經回本九億了

但整個工業還得省下 5000 億的能源 例如 全球五分之三的電力用在馬達上 其中 一半用於幫浦與風扇 但它們都能變得更有效率 而轉動它們的馬達 大約能將系統效率提高兩倍 只要能整合 35 項改善項目 一年就能回本

但首先 我們必須省下更大宗 更便宜的項目 這項常常會被忽略 教科書也沒提 例如 幫浦是馬達使用的最大宗 它能移動水體通過管線 但標準的工業抽水循環 經過改良 能節省至少 86% 的能源 不需要添購新幫浦 只要把細長 彎曲的管線 換成粗短的直線管線就可以了 這與新科技無關 只是重新安排金屬設備 當然 幫浦會變小 資本成本亦然

這樣的節約 對供給馬達五分之三能源的電力而言 代表什麼 從發電廠 燃燒煤炭開始 到化合物耗損為止 僅有十分之一的能源 最後能透過管線傳輸到外界 我們現在把化合物耗損的狀況倒轉 在管線之中 省下來的每單位能量 就能省下十單位的燃料成本與汙染 以及杭特所謂的 "全球氣候異常" 能量最後回歸發電廠 當然 如果追回上游工業 組成的部件會比較小 也會比較便宜

我們的團隊最近發現一種成效能倍增的節能方式 能套用在價值超過 300 億的工業重設中 資料中心 晶片工廠 礦場 煉油廠都適用 我們的改造設計 一般能省下 30% 至 60% 的能源 幾年內就能回本 設計新設備 能節省四成至九成多的能源 通常也能降低資本成本

對電力的需求降低 就能緩和及加速 新能源的轉換 簡言之 就是再生能源 中國大陸在這方面成長卓越 成本也急遽降低 事實上 這些太陽能發電板的成本 已經低到超乎想像了 德國目前從事太陽能相關工作的人 比美國的鋼鐵業人員還多 大致上 在 20 州內 已有許多私人廠商 會將便宜的太陽能板安裝在你家屋頂 且卸除不須付費 你的水電費會低得驚人 這種民營的產品 最終能聚集成一種虛擬公共事業 能跳過電力公司 就像手機 能繞過家裡的有線電話公司 它會讓公共事業的行政人員焦躁無比 也讓愛冒險的資本家懷抱美夢

再生能源不再是沒人要的資源 過去四年間的每一年 全世界的新發電量 泰半為再生能源 而近年大多都分布於發展中國家 2010 年 排除水力 風力 及太陽能 其餘的再生能源 接受了高達 1510 億的私人投資 事實上 這已經超過了 全球核電廠裝設量的總額 再生能源一年就能增加 600 億瓦特的電力 太陽能電板裝設量也是如此 全世界每年能增加的比例 高達 60% 至 70% 反之 核電廠 燃煤電廠 及其他項目的淨增量 都不斷減少 因為一般電廠成本太高 容易引發財政危機 事實上 在美國 已經沒有核電廠 能得到私人的建設資助 儘管七年間 政府每年都增加一倍的補助款

所以 為了取代燃煤電廠 我們還能做什麼呢 高效率發電方式及天然氣 能完全取代燃煤電廠 費用還比燃煤電廠的營運成本低 若結合再生能源 不但能取代它們 還能取代 23 次 費用甚至比重置成本更低 但只需要取代一次就夠了 可是我們卻常聽到 只有燃煤與核能 才能穩定供電 因為它們可以持續發電 毫不停歇 風力與太陽能相對不穩定 因此有人認為 風力與太陽能很不可靠

事實上 沒有發電機能不休息 若發電廠停止運轉 每毫秒就會損失千兆瓦的電力 停止運轉通常都會維持幾週至幾個月 甚至沒有事先告知 這就是為什麼我們要設計出電網 以與現役的電廠合作 補足歇業電廠的缺額 同理 電網能夠克服風力及太陽能 可預測的變化

長達一小時的模擬測試 顯示出大部分或全部的再生能源電網 能夠傳輸非常穩定的電力 只要風力及太陽能 能夠依據種類及位置預測 透過整合及多元化處理 就能辦到 這在大陸地區 像是美國及歐洲 的確可行 而幅員較小的地區 只要能安裝大型電網就行 舉例來說 這是 2010 年 德國四省的做法 風力發電占了總電量的 43% 到 52% 而葡萄牙的再生能源占了 45% 丹麥則為 36% 這就是全歐洲國家 能夠轉換到再生能源的方法 而我們美國 老舊 骯髒 又不安全的電力系統 在 2050 年以前 無論如何都必須更新 不管我們用什麼取代現有的設備 成本幾乎與現在的電廠差不多 現值約六兆美元 不管我們會不會購買更多現有資源 蓋新的核電廠 運用所謂的淨煤 或者 或多或少已集中管理的再生能源

剛才提到的四項 成本都很接近 但各項所承受的風險 對國家安全 燃料 水資源 財政 科技 氣候及健康而言 卻有著天壤之別 例如 過度集中管理的電網 只要連結一斷 或是遇上足以粉碎整個經濟體的大停電 就會完全停擺 惡劣天氣 其他自然災害 甚至是恐怖攻擊 都有可能造成停電 但停電危機可以解除 其他危機也能夠盡可能妥善控管 只要妥善運用再生能源 將其編入相互連結的地區性微電網 但必要時 也能獨立運作 也就是說 內聯機制能夠各自切斷 也能重新連結

國防部目前就是採用這個方法 控管五角大廈的電力供應 他們認為有此必要 那受保護的我們呢 希望我們的供電系統也能如此 如同前面那些選項 此機制的營運成本也幾乎相同 這麼做 能讓國家安全成效最佳 讓消費者擁有最大的選擇權 提供企業最大的機會 也能讓革新達到最高峰

總括來說 有效使用再生能源 增加各項資源的供應方式 正在改變整個電力供應系統 傳統公共事業 會建造許多燃煤電廠 核電廠 還有一些天然氣發電廠 也許 還有極少數是高效率的再生能源電廠 傳統公共事業仍受到獎勵 34 州內都是如此 就因為它們能供應更多電力 然而 尤其在管理者 鼓勵減少支出的地方 投資在再生能源電廠的金額反而急遽增加 投資集中在效能 需量反應 汽電共生 再生能源 及其串聯方法 不僅能減少傳輸耗損 也幾乎不需要大宗電力儲存機制

我們使用能源的未來 並非命中注定 是可以選擇的 而且選項的彈性也很大 舉例來說 1976 年 政府與製造業堅持 維持國內生產毛額所需的能源量 不能減少 但我認為 就算減少好幾倍也沒關係 事實擺在眼前 能源量已經減少了一半 若能配合日新月異的科技 更成熟的傳輸途徑 與整合設計 我們就能做得更多 成本就壓得越低

如果要解決能源問題 就把問題的範圍擴大 也許成效一開始令人難以置信 但就像馬歇爾說的 "只有微不足道的秘密 需要保護" "凡是驚人的大發現 都會受到公眾的懷疑" 結合受到現代效能觀念驅動 而發展的電力與石油革新 就能抓到重點 重燃火源 明智的政策 能塑造 加速商業發展 能讓美國在 2050 年以前完全擺脫石油與燃煤 省下五兆的開銷 使經濟體成長 2.6 倍 強化國家安全 噢 對了 若能擺脫石油與燃煤 就能將化石碳排放量 減少 82% 至 86%

上述的結果 你不需要全都喜歡 只要你覺得 其中一項聽起來還不錯 就能支持重燃火源的行動 你也不需要認定 哪個選項最重要 該注意的是結果 不是動機 把困境與衝突 轉化成美國能源危機的共通解答 而這也是因應全球危機的 最佳答案 像是氣候變遷 核擴散 能源危機 能源短缺 都讓我們更靠向危險邊境

我們的 RMI 團隊 正積極幫助明智的公司 脫離困境 加速轉換的過程 主要藉由六方面的行動計畫 還有一些還在籌畫當中 當然 外界還是有許多傳統觀念 前石油大亨 莫里斯斯特朗 說過 "不是所有化石都在石油裡" 但杜邦公司前總裁 埃德加伍拉德 也說過 "被舊觀念阻礙的公司 不會是問題" "因為它們根本就不會長久"

這並不是 一個文明只會有一次的 商業契機 而是人類史上 最重大的轉變之一 我們正著手研發新的火 我們不往地底下挖 而是從地表之上取得 資源不少 而是很豐富 沒有地區性 而是四處可見 不是暫時應變 而是長久之計 不需要砸大錢 而是不費一毛 但不管是已經快用完的天然氣 還是以各種方式持續永存的生質燃料 新的能源都很不一樣 不需要燃燒 若能有效運用 的確能幫助人類發展 而不導致毀滅

每個人手上都握有 那五兆成果的一小部分 我們的新書《重燃火源》 就說明了 該如何獲得那一小部分的成果 在演講一開始時 透過 ReinventingFire.com 這個網站 我想邀請各位 與我們 與各位 與身邊的每一個人一起努力 讓這個世界變得更富饒 更公平 更涼爽 更安全 只要我們一起努力 重燃火源

謝謝

(掌聲)