图片来源:M.W. Ridley (1871)
更多关于能源书呆子的思考
我最近读了一篇纽约时报关于煤炭问题的文章。在未来，文章票据，我们将无法以当前汇率燃烧煤炭，因此有明显需要过渡到替代能源来源。根据这一点次文章指出，最有可能替代煤炭的是太阳能。
因为大多数工业经济体目前依赖于煤炭，所以次注意到这种转型的经济影响将是危险的。在光明的一面，文章引用了最近的“革命性”技术改进的太阳能技术改进，将使我们的过渡到太阳能未来，注意到工程师开发了太阳能发电厂，可以生产超过每平方英尺的收集器7瓦7瓦。“新力量与太阳本身无穷，”的次涌出。
哦——我忘了查报纸的日期了
这是踢球者：这篇文章于1868年9月10日发表。这是一个在145年前的权利。当我在搜索框中进入“太阳能”这个词时，我偶然遇到了这篇文章纽约时报然后(心血来潮地)点击“从最老的到最新的”。
文章（“煤炭问题和太阳能发动机”)非常有趣，所以我在本页重印了一大块(见下面的边栏)。
“煤炭问题和太阳能发动机”
[Editor’s note: The following article appeared in the September 10, 1868 issue of The New York Times.]About two years ago, a very earnest discussion, as our readers will remember, sprang up in England on the prospective exhaustion of the coal-beds of Great Britain and Europe. Not only the scientific Press, but the literary and social — the Saturday Review, the Spectator, the Times, the magazines — took it up. Sir Wm. Armstrong and other…
25评论
在阳光下没有什么新东西
这几个原因是令人不安的。首先，在内战之后不久，我们仍然没有处理过的事实。其次，也许我们可能会认为即使我们的最大努力也可能在我们领先地位。我们的生命中可能没有乌托邦准备好了。
回应比尔史密斯
比尔，
我们可以选择乐观，也可以选择悲观。即使你不能保持乐观——只有现实主义——总有工作要做，比尔。我们都必须尽我们所能，推动我们的经济和文化朝着正确的方向发展。
追求现实主义
马丁，
我并不想听起来很悲观，尽管它确实给人留下了悲观的印象。谢谢你提醒我在发帖前要检查一下语气。
实际上我非常乐观，但多年来我已经调整了我的想法，以便允许改变有时需要几代人。我试图做到这一点，但尝试是非常笨拙的。
回应比尔史密斯
比尔，
不，你的评论一点也不笨拙。你说得很对，我们的社会变化的速度很慢，而气候变化正在强加一个我们的社会可能无法灵活地跟上的时间表。
所以我的乐观不是基于数据。它还有其他起源。
我尊重悲观主义者。
现实检查
David Mackay对Just *的非常稳定的分析
太阳能，我们得弥补他的不足在线图书
“热空气”。马丁之前提到过那个地方，我想…
我经过了一个可怕的很多完全无用的土地
美国西南部，基本上是死气沉沉，不适合
对于农畜来说，大多是枯燥无味的生活
除了短暂的一天，每天都被太阳炙烤着
在季风季节爆发。为什么我们不在地上地毯
PV并使用一些用于研究的土地
更好的营业级储存设施？让那些浩瀚
脸盆的表面稍微光亮一点就不会减损
来自他们的整体身体壮丽的丝毫
周围的山脉。
存储问题是一个重要的问题，就像一切一样
现在存在的要么是低效的资源
饥饿，昂贵，难以规模化等等。
_h *
应对霍比特人
霍比特人,
在早期的博客中（“了解能量单位”）我解决了关于“我们需要多少太阳能”的问题。在那个博客中，我写道：
“平均美国使用了大约12,000瓦 - 世界平均水平的六次。另一方面，在孟加拉国和撒哈拉以南非洲，这一数字在每人500瓦下方有500瓦。
“很难了解典型的美国家庭所使用的能量的数量，但这是一项有助于的心理运动：需要多大的光伏阵列来提供平均美国使用的所有能量？
“假设这个美国人住在芝加哥。一个人使用12,000瓦，每天需要288千瓦时，年需要105,120千瓦时。在芝加哥，一个90千瓦的光伏阵列可以产生这么多的能量。安装这样一个光伏系统的成本约为40.5万美元。一个三口之家需要120万美元的阵列。
“当然，这个PV阵列将产生足够的能量，以涵盖一个人生的每个方面，包括一个人的运输和对美国制造业的能量的个人份额。”
一个90千瓦的光伏阵列需要大约9000平方英尺——面积为95英尺× 95英尺。
这不是1：1源燃料更换策略
在20-25％高效的Rakine-Cycle汽车发动机中，燃烧煤蒸汽发动机或油中的效率为15％，蒸汽发动机或油状物在源燃料中不会具有相同的PV-WATT要求。
作为一个整体，美国电网负荷约60％的计量和支付的电力最终被浪费了。
Deergy-（在负载基本上效率）也很重要。
效率是所有问题的首要/最好/最便宜的解决方案，因此，用人均XX平方英尺的PV(及其$/space成本)来取代化石燃料的计算相当愚蠢。几十年来，任何认真计算能源政策(和碳政策)的人都知道这一点，但在某些圈子之外，这基本上只是口头说说。时间会证明现任美国能源部长是否也只是嘴上说说而已。
http://www.greentechmedia.com/articles/read/DOE-Head-Ernest-Moniz-Delivers-First-Major-Policy-Address
绿色建筑有很大一部分是关于建筑围护结构的效率，在美国，用于供暖/制冷/照明的一次能源约占总能源使用量的40% (http://www.eia.gov/tools/faqs/faq.cfm?id=86&t=1）以及一个重点关注的重要场所。但是，其他60％的凿子还有很多地方，效率的大部分仍然比支持该负荷所需的动力装置（任何类型）便宜。
但问题在于如何实现这一目标的细节，而其中一些细节也并不适合每一家公用事业公司的商业模式。只要能源便宜，大多数人就不会真的在意，而房主/消费者的能效投资需要一个(通过购买行为衡量的)折扣率，在现值计算中可以精确到两位数百分比，而公用事业/能源公司则愿意进行长期投资，折扣为个位数。对于行为经济学家或政策专家来说，如何使效率投资更加理性，使其符合每个人的最佳利益根本不是显而易见的。屋顶光伏太阳能的第三方所有权和电力购买协议的把戏工作得很好，屋顶的光子养殖，但不触及屋顶下的东西。
对Dana Dorsett的回应
达娜，
我希望你们能相信我，因为我意识到，我们的能源未来不会要求我们用1kw的光伏发电来取代燃煤电厂，而且我也意识到，光伏发电无法实现可靠的基载电力供应的所有功能。
想象一个美国家庭的光伏阵列必须有多大才能满足我们消耗能源的生活方式，这一心理练习的意义在于让我们退一步问:“哇!我能不能用更小的能源足迹生活下去?”
作为生活在网格的人，并且必须与我的能源生产平衡我的能源使用，我非常了解“更加光伏 - 与更高效的家电”的权衡。
回应马丁
我当然知道你(比大多数人)理解它，但希望它是明确的。没有人真正知道，在不断增长的美国经济中，需要多少新一代(任何类型的)才能维持目前的生活水平，因为这是一个非常有弹性的数字。
核工业未能发布的大部分原因是它昂贵，需要很长时间才能建设，这是一种在电力市场中具有温和的最佳增长的电力市场的风险和不灵活的基础发电投资需求。即使在德克萨斯州的成长状态下，随着BaseLoad的增长，而且也是一个大而且不断增长的风，也是流离失所的发电机输出。随着智能的增加，管理负载比建立峰值负荷发生器更便宜，更容易。如果Moniz能够放置（我们的）嘴巴的效率前线，那么它可能会在需要建造的任何新的基础一代之前，但它也可以减少风和太阳能实现。效率仍然是最便宜的事情。
在那个时间框架“十年”中甚至可以变成“永远不会”，因为更好，更灵活的网格存储在线。液体金属电池的东西看起来很有希望，既便宜又可扩展：http://www.ambri.com/我们将会看到。在欧洲，可扩展的网格存储市场非常大，而且还在不断增长。最近颁布的加州议会2514号法案要求到2020年，分布式网格存储将达到1.3GWH，这保证了国内网格存储市场的良好增长。2030年的电网运行方式将不会像1990年那样，而且电网电力是否需要大幅增长(如果有的话)来维持美国的经济和生活方式，甚至在部分交通部门实现电气化的情况下，也完全不清楚。这些障碍更多的是政治因素，而不是技术和经济因素——能源领域的商业模式正在经历急需的修正，但不是所有领域，而且速度也不一样。
回忆
这是我在这个网站上阅读的最好的文章。在棕褐色调的记忆道上喜欢旅行。
似乎社会的年轻成员很快就标记了一些卓越的东西;“有史以来最好”或“最具创新性”或“前所未有的”。有时会被提醒我们的历史作为文明（好坏）是很好的。
145年过去了，我们仍在努力戒掉对煤炭的依赖，这让我感到悲哀。我真希望在我们最终决定时机到来之前，不要再等145年。
对Dana Dorsett的回应
达娜，
谢谢你的评论;我同意你的分析。
我认为，(快速变化的)分布式可再生能源的引入已经具有破坏性，而且将越来越具有破坏性——其主要后果是积极的。可再生能源的成本正在迅速下降，我们还不知道这一事实将以何种方式改变我们的能源格局。
回应Mike Collignon
迈克,
谢谢你的反馈。
我赞同认识到我们的祖先的人性和创造力的兴趣。甚至在1868年后，工程师正在努力与我们今天面临的一些同样的问题摔跤。这一事实使我们能够与我们的伟大曾祖父母感到一种人类的联系，他们拥有我们所做的一些同样的希望和梦想。
我们的能源使用的级别
马丁，
您举的光伏需求抵消个人能源消耗的例子很好地说明了问题的规模。我再给你一个。
考虑低千瓦时。
在持续的基础上，一个人可以产生大约100瓦的机械输出。对大多数人来说，这代表工作真的很难但是一个适合的人可能可以维持这个产出数小时。
（作为参考点，Lance Armstong在旅游期间输出大约500瓦（！）的时钟，但他只持续到攀登时的输出水平20分钟。这可能实际上可能超过未享受的人类能力的范围 -目前尚不清楚是否有可能没有化学增强。）
因此，一个人辛苦工作一整天(10小时)将产生1 - 1千瓦时的机械能。
普通美国使用电力7千瓦时/天。如果您添加了其他能源来源，它将与300 kWh /日/人一样的东西起作用。
所以每个人每个人都有几百个“能源奴隶”的东西，在做我们的竞标。
历史即使没有重复，也会押韵
非常感谢你再次指出了过去的一件蠢事。有人注意到这与现在已经失去光泽的“石油峰值”思想有相似之处吗?
回应马克·约翰逊
马克,
现在确定石油峰值的时间还为时过早。145年后，分析师们可能会嘲笑那些认为石油峰值将在2015年出现的人。与否。
这肯定是难以预测世界化石燃料资源的规模。然而，越来越多的分析师现在指出，防止气候灾难，我们需要自我限制，不要燃烧我们能够从地面拔出的所有石油和煤炭。
如果我们能够制定法规，帮助我们摆脱气候悬崖的边缘，那么地球化石燃料储量的大小可能就无关紧要了——因为燃烧这些储量无异于自杀。
峰值油，峰值汽车，峰值相关......
容易的东西已经拥有，能源投资（EROEI）的能源投资（EROEI）的紧身戏剧少于20，跌落（简易东西是100：1，20世纪中期的戏剧在50：1范围内）。硅PV约为10：1并升起，随着较好的跨越薄型硅技术击中全生产步伐的阶梯。
美国消费者长期以来推动了世界石油需求，但这距离这条路上有较少的汽车（每辆车越少驾驶），而中国和印度的蓬勃发展是巨大的每一个更严格的油。最可靠的估计在2006年的某个地方将美国的峰值汽车放在美国，并且在类似的时间范围内的美国石油消费量：
http://www.eia.gov/todayinenergy/images/2013.07.03/history.png
http://gailtheactuary.files.wordpress.com/2013/01/comarison-of-actual-and-expected-us-oil-consumption.png
禁止在世界上戏剧性的石油价格下降，美国消费量被预计下降（历史上快速）的步伐，因为运输基础设施演变（而不仅仅与个人汽车。）
石油是一种商品，而价格弹性一直很坚定，近年来几年〜100美元/ BBL平均对消费的影响是感受到的，而且可以使用的那些可以转移到其他来源的人（并将继续）转移到更便宜，更少的价格波动选择。我们永远不会耗尽石油，我们将简单地忘记追逐它以用作燃料。在新石油EROEI上已经过石油的派对 - 接下来的几十年将会调光灯光，一个令人振奋的合唱是“这一切都是如此？”能源基础设施完全转移需要一段时间，但石油注定要在一些价格上变得无关紧要。即使是正在进行的价格波动也足以让谨慎的投资者开始转向其他来源。过去十年的石油价格基本上是真实的，这已经突破了生产率略微撞到了生产率（紧密的油和焦油，现在是经济的），但对向其他来源的能源需求转移，并具有更大的影响这种转变真的只开始了。
油作为空间加热燃料的油，在当前加热油价上非常经济地流离失所。继续与空间加热等应用的汽车燃料的世界价格竞争中没有任何意义 - 这是一个带有柴油拖拉机的印度尼西亚的农民将更多地支付（并更好地利用）该小桶的石油比房主在一起缅因州。电动和混合动力汽车也为许多人和许多情况做了经济意义。
美国的石油市场很大，但已不再是最大的市场。面对发展中经济体不断增长的石油消费，美国不太可能像上世纪80年代初那样迅速缩减石油消费，从而降低世界石油价格。但同样很明显的是，发展中国家对石油的渴求并不像已经富裕的国家那样缺乏价格弹性。他们在亚洲的电动汽车销量超过了美洲(这就是为什么韩国制造的雪佛兰Spark电动车只在加州和俄勒冈州有售的部分原因——美国本土和邻国中国对这种技术的需求更大)。的grid-fuel-source-to-pavement效率和电动汽车没有任何比郎肯循环液体燃料汽车如果网格源效率fossil-thermal ~ 30%,但低效的EROEI化石燃料电站电网电力也下降,风能和太阳能的EROEI继续攀升。与分布式存储和便宜的implmentation PV海啸来了,注定要摇滚电力业务(第一膨胀已经很明显),和进一步电气化交通行业在全球范围内,2050年石油的前景并不是很清楚。
石油的相关性已经达到了顶峰——我们只是离这个顶峰太近了，不知道它会改变多远和多快，但它必须改变。当油价达到200美元/桶时，它就不再是一种令人满意/有用/负担得起的能源了。(有些人可能会说，100美元/桶的油价已经到头了，而且基本上已经到头了。)作为个人，我们越早在设备/习惯上做出必要的改变，对我们所有人的破坏性就越小。
跑题了-马丁
马丁，
关于另一个相关的绿色建筑话题，我如何向你提问/评论?
THX，Mitchell.
回应Mitchell Daniels
米切尔，
问题的最佳地点是GBA的问答页面：
//m.etiketa4.com/qa
发表评论最好的地方是在页面的底部，你想要评论的文章。如果你想对一个新的主题发表评论，建议一个新的讨论，可以在我们的问答页面(上面的链接)上发布，这也是GBA论坛。
我不喜欢通过电子邮件提供建议或个人咨询服务。然而，如果你有关于GBA服务的信息，你更喜欢私下交流，请随时给我发送电子邮件:
Martin [AT] GreenBuildIndadisor [Dot] Com。
谢谢马丁
我刚在问答页面发了帖子。
乐观主义和政治视野或为什么我认为我们可以放弃煤炭
优秀的文章和评论!
诚然，这大多是道听途说的观察(更不用说哲学了)，但是……
似乎如果我们作为文化发展的政治愿景，我们可以集体解决大多数问题，并沿途创造一个蓬勃发展的经济。我认为这与我们为可再生能源的能源过渡持有情况。
两个例子是二战和太空竞赛(还有吗?)
二战期间，美国制造业经济在短短几个月内就从民用转变为军用。同样，以前无法想象的技术也发展得非常迅速和富有创造性。
在太空竞赛期间发生了类似的事情，两次都导致蓬勃发展的经济，优质的工作，以及一般的更好的生活质量。
气候危机可能是我们第一次真正全世界和非军事目的带来这种乐观和政治愿景。
正如爱因斯坦所说:“我们不能用创造问题时的思维方式来解决问题。”同时，我认为我们现在还不能完全想象出所有的解决方案和技术来解决我们面临的这场危机。我们可以相当自信地认为，如果我们以集体的眼光和乐观的态度承担这项任务，我们就可以集体地解决这个问题。我们也有信心，在这个过程中，我们将为更多的人提供更好的生活。它甚至可能是有趣和吸引人的。解决复杂的问题是人类最擅长的!
与在历史的两个时期，我们将不得不使牺牲和改变我们对人性的观察，但最终我们将全部看到这一进步。
我的两分意见…
回应Garth敞篷
加尔干，
我同意你的意见，从煤炭到可再生能源来源的过渡将面临比技术障碍更具政治障碍。
我们可以看看那些做得比我们好得多的国家:德国和丹麦。相比之下，美国、加拿大和澳大利亚为解决这一问题所做的努力却令人沮丧。气候行动的窗口现在正在迅速关闭。从政治上讲，我们现在需要的是奇迹一类的东西。
对马丁的回应。
马丁，
不幸的是，我觉得你是对的。
即使这种奇迹即将到来，也是如此，即使是“有趣的”时期。
回应Lucas Durand
卢卡斯,
气候变化已经在发生。少数商业领袖(尤其是保险行业的领袖)对此表示关注，但大多数人并没有。鸵鸟们现在把头埋在沙子里了。
迈克尔幽灵写道一篇有趣的文章在最近的一个问题中纽约人戴维·弗里德伯格(David Friedberg)。在另一边,弗里德伯格提到,这只是一个时间问题,美国经济需要一个巨大的冲击,因为“降价促销”等地的房地产估价的佛罗里达(水下)和堪萨斯州(可能是一个良好的种植玉米在未来)。弗里德伯格预测，这些“降价”将使我们最近的住房危机看起来像小土豆。
对马丁的回应。
马丁，
是的，我认为每次春天都像木头蜱（现在甚至与莱姆疾病的鹿蜱一样），从未习惯过来的北方，我认为这是北方的院长，冬天我猜，再杀了他们。
我的一个熟人住在更靠北的地方，最近他告诉我，当地的猎人近年来不得不放弃在永久冻土层储藏肉类——这是他们很久以前就想做的事情。
事情正在人类视野之外迅速而无情地发生着。
当已经“烤成蛋糕”的后果到这一点足以让几代人的生活变得“有趣”。
http://wwwp.dailyclimate.org/tdc-newsroom/2013/10/opinion-lubchenco-lovejoy-climate-departures.
http://www.businessscector.com.au/article/2013/10/11/cience-environment/tropics-hit-earliest-climate-change?utm_source=exact& utm_medium=email& utm_content=456213& utm_campaign=cs_daily& modapt=.
然而，文化和政治变革以冰川的步伐进行了......
我“内心深处的斯波克”发现这真的是一个迷人的实验……
*编辑以添加一些链接。
回应Lucas Durand
卢卡斯,
和你一样，我也一直以为自己在刻度线以北。自从我1975年搬到这里，这片土地一直没有蜱虫，直到去年夏天，蜱虫第一次出现。
在几十年中，佛蒙特州的气候可能类似于北卡罗来纳州目前的气候。这种变化将需要完全新的森林树木来接管，以及许多佛蒙特物种消失。
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