核心提示:中國和美國有一點是相似的,這就是都喜歡用紅色作為喜慶的主色調,但是,美國候任總統奧巴馬將在2009年1月20日的就職典禮中反其道行之
一,能源新政成為奧巴馬變革成敗的命脈
1,綠色經濟將成為美國經濟的主力引擎
中國和美國有一點是相似的,這就是都喜歡用紅色作為喜慶的主色調,但是,美國候任總統奧巴馬將在2009年1月20日的就職典禮中反其道行之, 為了突出自己節能減碳、降低污染的綠色能源環境氣候一體化的振興經濟計劃,奧巴馬團隊將以綠色將作為這一盛會的主題色彩,總統就職委員會發出的觀禮邀請 函,將可能取材於再生紙製品,一些慶祝活動的迎賓地毯將以綠色來取代一貫使用的紅色,奧巴馬就職演說的重頭部分,也將突出能源為主的美國復興和再投資計 劃。為此,綠色是美元的代表色,綠色經濟也可能成為美國經濟的主力。
奧巴馬目前已公佈的經濟振興計劃將主要集中在五個方面,即:大規模地改造聯邦政府辦公設施,提高其節能水平;大規模地投資公路、橋樑等基礎設施 建設;大規模地升級學校硬件設施,安裝節能系統,創造21世紀的示範學校;在美國各地推廣普及先進的寬帶,提高少年兒童的網絡應用;改進美國醫院的設施。
在這個計劃中一半以上涉及到能源產業,每一項都與能源有關。因此,能源產業的轉型和發展是奧巴馬經濟復興計劃的核心,奧巴馬新政的目的就是要通 過新能源產業革命的方式再造美國增長。為此,2008年1月16日奧巴馬再次強調了發展可再生能源的重要性,並認為如果美國現在就採取相關行動,將催生一 個全新的產業,並為美國創造數百萬個就業崗位。能源改革已經成為奧巴馬經濟振興計劃的命脈之所在,改革成敗之所鑰。
2,奧巴馬能源戰略的先期框架和資本支撐
奧巴馬已公佈的能源政策,包括如下部分:關於能源戰略轉型:為美國家庭提供短期退稅,應對日益上漲的能源價格;未來十年投入1500億美元資助 替代能源研究,並為相關公司提供稅務優惠,有助於增加五百萬就業崗位;風能、太陽能和其他替代能源公司將有可能獲得更多的政府資助。
關於電力方面:大幅減少對中東和委內瑞拉石油的依賴,計劃到2012年,美國發電量的10%將來自可再生能源等,這個額度2025年將達到25%。
關於汽車方面:奧巴馬已表示,他將促使政府和私營行業大舉投資於混合動力汽車、電動車等新能源技術,減少美國的石油消費量。以7000美元的抵 稅額度鼓勵消費者購買節能型汽車,動用40億美元的聯邦政府資金來支持汽車製造商,力爭到2015年實現美國的混合動力汽車銷量達到100萬輛。支持強制 性的「總量管制與排放交易」制度,力爭在2050年之前實現二氧化碳減排80%,低於1990年的水平。
關於新能源技術方面:政府將大量投資綠色能源——風能、有著廣闊前景的新型沙漠太陽能陣列和永遠有效的絕緣材料及核能等。混合動力汽車、動力電 池、核電設備、風電設備、太陽能設備等。清潔能源已經成為美國能源的重中之重,美國積極發展風電、水電、核電、太陽能、地熱等可再生能源的戰略已不可逆轉。
關於建築方面:奧巴馬將大規模改造聯邦政府辦公樓,包括對白宮進行節能改造;將推動全國各地的學校設施升級,通過節能技術建設成21世紀的學校;要對全國公共建築進行節能改造,更換原有的采暖系統,代之以節能和環保型新設備。
關於資金投入:充電式混合動力汽車、風能、太陽能、核能等,將獲得奧巴馬實際資本支持,對於鄉村的清潔能源產業也會有一定的信貸支持。而且,奧 巴馬政府也有可能建立一個聯邦資金支持的全國清潔能源的貸款機構,向可再生能源項目投放低利率貸款或進行貸款擔保,以激勵普通投資者在可再生能源領域的發 展。目前還有議員呼籲建立一個相關的基金會來為房屋業主改進能源使用效率提供資金。
目前有關初期投資資金已經明朗,根據美眾議院2008年1月15日公佈的奧巴馬團隊的8250億美元經濟刺激計劃的細節方案,美國基礎設施改造 方面獲得的投資資金份額達到900億美元,其中包括為使聯邦建築變得更加節能而進行的修繕和更新的項目。該方案同時確定,政府還將向能源項目投入逾500 億美元,其中用於改造老化的美國電網的投資金額為110億美元,國會也將為可再生能源發電和輸電項目提供80億美元的貸款擔保。
二,奧巴馬下一步能源戰略政策的破解
1,奧巴馬時代的美國能源管理的創新體制和決策結構
2008年12月15日奧巴馬任命了美國新的能源、氣候和環境管理團隊,其中諾貝爾物理學獎得主朱棣文被正式提名為能源部長,新澤西州州長辦公 室主任傑克遜(女)為新政府環境保護署署長,洛杉磯市負責環境的副市長薩特利(女)為白宮環境質量委員會主席,同時還任命了前環保署署長布朗內(女)為白 宮能源和環境政策主席,現在這個白宮主管被稱為能源沙皇。
在這個體系內,布朗內將主要承擔美國能源產業政策制定以及協調能源企業和產業政策關係的使命,能源部將集中在新能源技術的開發和政策的執行,環 保署負責監管空氣質量,交通部負責制定汽車燃油效率標準。這應該是一個實施能源變革的管理架構和團隊,與布什時期的政府的能源管理架構有了重大區別,也將 是奧巴馬運轉美國能源改革的管理基礎。
因此,我判斷,美國的能源政策將劃分為三個階段:其一,是美國現有的能源政策向新能源政策的調整和過渡階段;其二,就是向新能源轉型階段;其三,就是實施新能源革命階段。
為此,朱棣文在出席參議院能源及自然資源委員會聽證會時慎重表達如下能源戰略安排,即:推動興建核電廠,開採本土石油及天然氣資源,發展清潔煤 技術減少溫室氣體排放量,加強太陽能、風力發電發展,推動各種可再生能源的發展,改變美國目前過度依賴進口石油的能源政策。這是一個混合了各方利益的平衡 能源政策,兼顧了共和民主兩黨需要,兼顧了不同能源利益集團的需要,也反映了奧巴馬政府初期必須立足現有的能源政策並向新能源政策的調整和過渡的戰略安 排。
2,奧巴馬下一步能源戰略計劃的框架分析
奧巴馬政府的戰略意圖非常明確,未來的經濟復甦,不可能擇選金融業為主體的危機產業,已經通過國際分工形成的消費品生產也難以由美國自己獨攬, 這就需要造就一個超過二三十萬億美元價值的大產業才能拉動美國經濟的再次崛起,它不但要涉及所有美國人的利益,也要關乎美國的發展方向,為此,大體量的清 潔能源產業集群就是最好的引擎。
這個選擇也是美國手上目前握有的兩張危機重建王牌決定的。
第一張王牌就是美國可以改造國際資源分配體制,將美國每年過萬億美元的資源產品的進口替代為內需解決,這將極大地支持美國經濟轉型的能力,增加 美國國內的就業市場需求,扭轉美國經濟危機,其中以可再生能源為方向替代石油進口是最有價值的路徑。將一萬億美元進口的資源轉化為一萬億美元的投入,如果 再能夠吸引國際上幾萬億美元的長期投資,它將推動美國經濟結構翻天覆地的轉型,也是美國式的全球分工大革命,它對維持美國目前的繁榮至關重要,也將使奧巴 馬政府創新歷史。
第二張牌就是改造國際商品的分配機制,將美國每年過萬億美元的消費品進口通過貿易保護主義和內需替代解決,這就需要實現美國從消費社會向生產社 會的轉變,從全球分工而言,部分產品是可能實現這個轉變的,大部分產品是難以實現這個轉移的。但是,美國卻可以通過創新技術革命製造出的新產品建立新市 場,這樣創新技術就能夠滿足美國進口商品的價值對沖了。
而能源產業就是美國這個內需和創新結合的最佳結合部,是美國手上兩張王牌的結合點,它既可以解決內需置換,也可以促進創新出口。因此,創造一個超越互聯網革命的新能源產業革命,並以此拉動美國和全球經濟的轉型,就成為奧巴馬政府改革的力量來源和重大機遇。
我認為已公佈的的美國能源政策只是奧巴馬能源戰略的表面文章和先遣改革,奧巴馬能源計劃的下一步戰略將包括如下部分,
其一,將著重集中對每年要耗費1200億美元的電路損耗和故障維修的電網系統進行升級換代,建立美國橫跨四個時區的統一電網,由於美國是聯邦制度,這個統一電網的營造在非危機時代很難進行,由此也將引發國際電網體系升級的革命。
其二,全面發展節能汽車和電動車。
其三,發展智能電網產業,最大限度發揮美國國家電網的價值和效率,將逐步實現美國太陽能、風能、地熱能的統一入網管理。
其四,全面推進分佈式能源管理,創造世界上最高的能源使用效率。
其五,創造世界上最高的能源使用效率;建立美國獨特的新能源經濟。
奧巴馬政府的戰略目標應該是要用未來8-15年內將美國用於進口石油等的資本建造美國的太陽能電站,風力電站和地熱電站等可再生能源產業,再造 美國富有競爭力的能源產業,增加的就業機會。它將促使美國不再依賴化石能源,不再依賴碳基燃料,而使用不昂貴、無污染,可以大量獲得而且就在美國國內的資 源。美國也是目前世界上太陽能、風能地熱最豐富的國家之一。我估計:這個投資初期應該是1.5萬-3萬億美元,長遠可能超過5萬億美元,實現這個能源體系 的置換必將使現代美國脫胎換骨。
三,超導電網和智能電網再造美國能源產業革命的透視
1,今天可以將美國送達到世界經濟制高點的產業就是能源產業
目前,能源流動至少有四個流程:開採、運輸、加工、銷售和使用;電力產業也包括四個流程,即:發電、輸電、供電、用電和服務,整合這個集合的過 程就是改造人類能源體系的過程。我認為,從發電而言就是人類用技術將太陽能、風能、地熱能、石油、天然氣、核能、煤炭、氫能和生物質能等重新整合的問題; 從輸電而言就是人類將用新材料和智能電網改進輸電損耗的問題,如果美國電網每年輸電損耗近千億美元,營造一個新電網需要一萬億美元,相當於用美國十年的損 耗就解決了電網營建問題,那麼美國肯定就會選擇營建這個新網絡;從供電、用電而言就是如何解決分佈式能源管理和智能電網管理效益最大化的問題。這些問題奧 巴馬政府解決了,美國將跨入新的歷史,解決了部分也將為美國創造新的發展機會,倘若不去解決美國就必須面對持久的危機。
我一直強調說,如果說IT是上下游產業鏈巨大的產業,那麼比它產業鏈還大的產業就是能源;如果說IT產業昨天曾經將美國送達全球力量的頂峰,那 麼今天可以將美國送達到世界經濟制高點的產業就是能源產業;如果說美國要以全球化的手段製造當代世界價值最大化的產業,可以說昨天是IT產業,今天就是能 源產業,或者更準確地說是智能能源產業。肩負危機重建的歷史使命,開闔美國百年來的創造夢想,奧巴馬政府能源變革的本質注定了是一場跨產業、跨越式的經 濟、技術、環境和社會的總體革命。
美國能源革命的歷史突破口很多,但是需要使用一個基因或本體將世界能源和商品都聯結起來,希望使用這種天使,抑或魔鬼般的力量運轉世界,創新出 奇蹟。每天我們都可能碰到它,但是我們可能不認識它,對美國而言,這個通達周身經絡的就是統一電網的體系性改造、節能汽車和替代性能源的聯動轉型,替代性 能源需要改造美國電網,統一電網又能夠為節能汽車提供新動力,這是一個珠聯璧合的整體,缺一不可。它將使人類過渡到新的物質世界,並與金融業和互聯網構造 的虛擬世界相得益彰,定義這個體系的基因和本體也就成為對人類智慧的深刻挑戰。解決這個問題目前有兩個途徑,其一就是智能電網,其二就是建立超導電網。
2,智能電網再造美國電網體系的戰略前瞻
目前全球大約有15億台電表,近20萬公里的電纜線路,其潛力開發無窮。智能電網的本質就是能源替代和兼容利用,它需要在創建開放的系統和建立 共享的信息模式的基礎上,整合系統中的數據,優化電網的運行和管理。它主要是通過終端傳感器將用戶之間、用戶和電網公司之間形成即時連接的網絡互動,從而 實現數據讀取的實時(real-time)、高速(high-speed)、雙向(two-way)的效果,整體性地提高電網的綜合效率。
它至少有如下功效,其一智能電網能夠實現雙向互動的智能傳輸數據,實行動態的浮動電價制度。
其二,它可以利用傳感器對發電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監控和數據整合,遇到電力供應的高峰期之時,能夠在不同區域間進行及時調度,平衡電力供應缺口,從而達到對整個電力系統運行的優化管理。
其三,智能電網能夠將新型可替代能源接入電網,比如太陽能、風能、地熱能等,實現分佈式能源管理。
其四,智能電表也可以作為互聯網路由器,推動電力部門以其終端用戶為基礎,進行通信、運行寬帶業務或傳播電視信號,GE更安排了智能電網為終端 用戶提供無線即時寬帶和視訊服務的計劃和實驗,IT產業的深度革命和能源革命將成為孿生兄弟,智能電網改革將推動美國能源革命的深度裂變。
目前美國科羅拉多州的波爾得(Boulder)已經成為了全美第一個智能電網城市,美國多個州已經開始設計智能電網系統,GE、IBM、西門 子、Google、Intel等信息產業龍頭都已經投入智能電網業務,其中Google已宣佈了一個與太平洋煤氣和電力公司(Pacific Gas & Electric (PG&E))的測試合作。目前美國大約有1.3億塊電表,倘若包括計算機、傳感器和網絡系統的投資在內,實現市場轉型,這項改革將拉動超過萬億 美元以上的投資,這對美國的信息產業是一個巨大的機會。
根據美國能源部的統計,通過對美國電網的智能化改造,預計未來20年內可節省近千億美元的投資。智能電網技術革新打開了電信、電網、電視網等整合的通道,為全球電力、電信產業、通信產業、電視媒體等改革提供了獨特機遇。
但是,布什政府在對外進行反恐戰爭,對內進行大宗資源產品的炒作,這就為奧巴馬政府留下了重要的機會,奧巴馬政府幾乎只需要選擇是啟動智能電網 的有利時機了。我判斷奧巴馬團隊經濟振興計劃中,特別提出進行大規模地改造聯邦政府辦公設施,提高其節能水平;大規模地投資公路、橋樑等基礎設施建設;以 及在美國各地推廣普及先進的寬帶,這三項計劃都必然與智能電網相聯繫,推進智能電網計劃應該是奧巴馬任內的重要改革舉措。
但是,與美國現在危機重建行動相比,奧巴馬團隊可能會感覺智能電網項目的經濟體量還不夠大,如只停留在對現有電網的技術改造其整合效益也還不夠 高。因此,奧巴馬團隊應該會在通過對整個美國電網的改革計劃之後,才會最終確定智能電網的實施水平和推進強度,以求得這個改革的最大收益,並實現美國變革 的要求。
3,超導電網再造美國能源體系的戰略透視
荷蘭萊頓大學的卡茂林-昂尼斯教授1911年通過試驗發現汞冷-268.98°C時,汞和許多金屬和合金的都具有失去電阻的特性,根據這種特殊 的導電性能,卡茂林將其定義為超導態,據此也使卡茂林獲得了1913年諾貝爾獎。此後,人們開始將處於超導狀態的導體稱之為超導體。這是我們今天討論超導 電網的基礎。
超導電纜就是採用高溫超導材料製作的電纜,與傳統電纜相比,它具有輸電過程中的能量損耗低,輸送容量大,體積小,電磁污染少的四大優點,在相同 截面下,輸電能力是常規電纜的3-5倍。我認為它是目前人類能夠掌控的最具環保價值的纜線,也是提高電網安全性、可靠性、基本上杜絕火災隱患的擇優途徑, 建設具有遠距離、大容量、低損耗輸電能力的超導電網是克服常規電纜遠距離輸電時對高壓電纜依賴的唯一途徑,是21世紀人類不可能不圓夢的電力生產方式,至 少是21世紀前五十年解決一個國家或地區大容量、低損耗輸電的最佳途徑。尤其適應中國、美國、俄羅斯和歐盟等幅員廣大的區域,從內蒙到上海通過傳統輸電方 式輸電至少需要500千伏的電壓,但是,通過超導電纜可使用220伏的電壓輸送。因此,將國家電網革新提升為超導電網,是全球生產力面臨的最偉大的變革之 一。
世界上超導電力技術研究的帶頭國家就是美國,1999年美國就開始推進了世界上最大規模的SPI(Superconductivity Partnership Initiative)研究計劃,該計劃的研究內容包括超導電纜、超導變壓器、超導電機、超導磁懸浮飛輪儲能、超導限流器等項目的研究。美國在"美國電網 2030"規劃中,也提出了採用超導技術建設其骨幹電網的建議。美國的能源法中也率先世界其他國家肯定了超導電纜電網的作用。
1993年美國能源部即開始投入2000萬美元,以推動企業實現超導電纜的應用化,2001年小布什政府上任初始又向該計劃增資了3700萬美 元。小布什總統也是以超導電纜革新美國電網的支持者,其內任美國多次投巨資開展超導電力技術的革新。在此基礎上,美國超導體公司、底特律愛迪生電力公司和 意大利皮熱裡電纜系統公司通力合作,2001年5月終於實現了在底特律福瑞斯比變電站地下鋪設長360多米的超導電纜,這是世界上第一條實用的超導輸電線 路。當時令世界震撼的是這個線路使用了含有鉍、鍶、鈣、銅的氧化物超導陶瓷製造的123公斤重的超導導線取代了原有的9條8100公斤電纜中的的銅導線。
那個時侯美國超導體公司銷售的超導導線每米價格為200美元,彼時銅導線每米價格僅為25美元,超導纜線的價格高過銅導線,很難推廣。但是,隨 後日本著名電纜企業古河電工等機構很快開發出了超過銅質電纜輸電能力100倍的高溫超導電纜,這個超導材料不在以銀為主要原材料,降低了成本,新材料當時 每米成本只有5日元,成本與銅質電纜已經相差無幾。目前古河電氣正聯合住友電氣在美國和橫濱市進一步實驗。美國超導體公司最新開發的超導纜線的成本,若大 規模地使用目前也可以降低到銅導線之下了。
2008年4月22日美國紐約長島電力局(LIPA)和美國超導公司聯合宣佈世界上第1條高溫超導(HTS)電纜已於同日在商業電網中投入運 行。該系統運行電壓為138kV,由並行排列的3條獨立單相HTS電纜組成,安裝在LIPA的地下輸電走廊內,由6個終端裝置與LIPA電網相連。該條 HTS電纜長610米,用液氮冷卻系統進行低溫冷卻,能為30萬戶家庭供電,其裝機容量為600兆瓦,屬於長島電力局電網的一部分。
在這個項目2006年8月2日的奠基典禮上,時任美國能源部輸電和能源可靠性辦公室主任凱文·考勒瓦(Kevin Kolevar)指出: "當今在全國電網嚴重超負荷的情況下,超導技術正在被美國公用體系考查,並被其視為一種能增加系統容量和加強可靠性的新工具。這是美國能源部協同投資的三 個用以展示不同容量低端位超導設計和應用的項目之一。LLPA將成為第一個把超導體用在電網傳輸電壓水平上的工程。我們將把超導視為下一代能源傳輸系統的 強勁動力。"
伴隨著美國紐約州長島在商業電網中安裝了第一條超導輸電纜,飽受災難事故和或恐怖分子襲擊的紐約市已經宣佈啟動名稱為Project Hydra的計劃,即九頭蛇計劃,其主要框架就是2010年啟動的曼哈頓電網升級改造,它也將使用美國超導體公司開發的液氮冷卻系統和超導電纜,以實現紐 約電力體系更加可靠的運轉。就美國而言,示範的商業化項目,其帶頭作用也是巨大的,它可能導致內爆效應,也可能成為改革時尚,九頭蛇計劃的啟動為美國啟動 國家統一電網的超導技術改造打開了陽光大道。
與長島計劃大約同步,2007年4月7日美國超導公司還成功演示了世界上第一根同比例的高溫超導消磁電纜,該線纜總長度142英呎,能夠輸送 4100安培電流,電壓可以小於0.5伏,或比銅導線低1000倍,達到了艦艇用常規銅消磁導線的一般水平,其重量僅為普通銅導線消磁電纜的20%,由 此,它不僅減輕了電力系統的重量,也減少了安裝成本。這種消磁電纜系統將可能被今後世界上的海軍艦艇全面使用,其市場廣闊無比,這個專向需求可以刺激美國 超導產業的資本積累和實現進一步發展。
尤為值得重視的是超導電纜還能利用現有各種線路,例如管道線、鐵路線、公路線等進行安裝,這又可能大幅降低美國電網的升級成本。因此,超導電纜正在進入美國電網改造的主要市場,我認為一場營建美國能源高速公路的革命行將展開。
基於此,奧巴馬將在美國能源改革的下一步戰略中關注超導電網改造的運轉。目前公開推進能源體系轉型計劃的主要世界經濟體系只有美國,而且目前執 行這個計劃的也只有美國。如果美國借此發展智能電網產業,8-10年內這個產業規模將超過5萬億美元;如果美國借此全力發展超導電網產業,8-10年內這 個產業規模將超過30萬億美元,這不可能不使奧巴馬行動起來。
四,奧巴馬能源新政的歷史作用
金融危機為奧巴馬團隊提供了創造歷史並達到歷史頂端的機會,在美國歷史上最強大的能源行政力量的主導下,美國還將在節能汽車、可再生能源、分佈 式能源供應、氫能、天然氣水合物、清潔煤等諸多領域探索利益最大化的創新戰略,這種探索既源於美國已經擁有的世界第一流的研究力量,也出自美國再造國際分 工、佔領全球經濟制高點的迫切願望。其中2008年科學界又發現了錮磷催化劑,它可以利用電能把水中的氫分離,它可以利用電能把水中的氫分離,然後再將分 解的氫氣經過合理的工藝流程製造為燃料電池,這同樣為人類開闢了大規模使用氫能的可能性,也是尤為可貴的能源新發現。
我們也可以形象地說,油氣為主的經濟相當於從北峰登頂珠峰,綠色能源計劃意味著從南坡登頂珠峰,這是比布什直接攻打兩伊更偉大的計劃,它將使從 西亞到俄羅斯和南美的石油國家利益聯合體遭遇釜底抽薪式的打擊,被迫放棄高油價的利益,自動轉換到比美國低得多的全球經濟的等級結構之中,從而完成世界力 量重組。
奧巴馬團隊沒有仿若布什政府制定攻打伊朗、委內瑞拉等國的計劃,但是,如果成功地打擊了石油輸出國利益集團,其戰略功效更高,伊朗等國將以做山 車的方式淪為低階層的國家,這種政治上讓伊朗等國的失落、跌落比布什的直接進攻的方式更加殘酷。在這個能源體系的變革中,伊朗等國將可能不在是美國的直接 對手,而他的最大的敵人將是它自己的不發達,俄羅斯的油氣資源也可能成為紙老虎。
從這個意義而言,美國能源產業的重組也將是美國全球戰略力量的重組,它也將把美國從現在的經濟、環境和國家安全危機中解脫出來。
因此,這個能源改革將使奧巴馬成功地以綠色經濟為主推動一場新的經濟革命,美國將再次主導全球經濟的制高點。而且,通過建立清潔的能源結構將徹 底改造美國的生產方式和生活方式,這個革命將比十年前的IT革命更為重大、更為深遠,應該是農業文明以來最偉大的革命。也正是基於此,奧巴馬經濟改革計劃 也被稱為美國復興和再投資計劃,其中的能源體系變革就將是21世紀人類最大規模的經濟、社會和環境的總體革命。
武建東《科學時報》首席經濟學家
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