“气候阿波罗”遏制地球升温力争到2025年，让清洁能源发电成本低于煤炭。

　　想要阻止全球变暖吗?那么我们在全球一年的投入大约需要150亿英镑，相当于把一个宇航员送上月球。

　　近期在伦敦启动的“气候阿波罗计划”，旨在打破最大的技术瓶颈以推动清洁能源在全球的广泛使用。

　　该计划将重点解决清洁能源低成本储存、低成本传输和提高使用效率三个技术难题，力争到2025年，使全球的清洁能源发电成本低于煤炭发电成本，为全面替代传统化石能源奠定技术基础。

　　气候变化使得出现旱灾、洪灾和暴风雨的风险大增，并有可能引发人类大规模迁徙和相互冲突，威胁着人类的生存。假如自工业革命以来全球升温低于2℃，那么上述风险将能得到限制。

　　2010年，世界各国领袖在墨西哥坎昆召开的联合国气候变化大会上，同意一起努力达成这一目标。然而，那时达成的种种约定并无望实现目标。即使各国履行了承诺，二氧化碳排放量仍然会继续增加。到2035年，大气中二氧化碳的聚集会让气温上升超过关键性的2℃，依照现行的政策，全球气温最终将比工业革命前时期增加4℃。这还是最中庸的预测结果，气温进一步上升有50%的可能。我们必须采取行动来避免这种危险局面，而主要手段就是大幅削减全球二氧化碳排放量。

　　关键在于清洁能源

　　假如清洁能源的成本低于那些基于煤炭、天然气或石油的能源，人类就一定能实现上述目标。在此之前，基于化石燃料的能源当然应该就它们造成的破坏征收费用，但最终能源应该变得能够直接按照成本来竞争。

　　我们面临的直接挑战来自于技术方面，需要科学家和工程师们一起来关注，而且也刻不容缓。温室气体一旦排放出来，会与人类共存一个多世纪。如果人类目前过度投资于那些会造成污染的设施，而那些设施又会很快变得过时，那么结果会是悲剧性的。

　　过去，当我们的生活方式受到威胁时，各国政府会发起大型科研计划来克服挑战。冷战时期的“阿波罗计划”把人类送上了月球。这个计划汇聚了当时美国的众多有识之士。今日，我们需要发动另一场“气候阿波罗计划”来应对气候变化，但这一次需要各国一起联手合作，从科学和技术上一起努力，由公共资金和私人资金一起来资助该计划。

　　人类最近100年获得的技术进步，大多源自公共资金资助下的研发项目，比如计算机、半导体、互联网、基因测序、宽带、卫星通讯。然而目前清洁能源获得的资金资助不容乐观。全球范围内，公共资金对于可再生能源研发示范项目的资助在研发示范资助总经费中只占2%，约为60亿美元。目前，全球各国政府对于可再生能源的生产补贴为1010亿美元，而对化石燃料能源的补贴达到了5500亿美元。同时，能源行业对于清洁能源研发示范的资金投入也还不够。即使在那些生产太阳能和风能发电设备的大型国际公司，研发费用对销售额的比率也低于2%，而家用电器企业的研发费用超过5%，制药业的研发费用在15%左右。

　　目前的清洁能源主要有三类：可再生能源(尤其是太阳能和风能)、原子能，以及利用了碳捕获与封存技术的煤炭和天然气。这三类清洁能源都将扮演重要角色，具体得视不同国家而定。比如在印度、非洲和东南亚这样的炎热地区，太阳能可以是主要角色。而在日本、北欧这些地区，原子能可以发挥重要作用，而煤炭和天然气资源丰富的地区，应该倚重碳捕获与封存技术。

　　此外，为了达到目标，我们还必须掌握以下三种能力：低成本储存能源能力、低成本传输能源能力、提高能源效率从而减少人类对能源的总体需求。在某些研究领域，已经有不少努力在进行。比如在核裂变方面，有第四代反应堆国际研究计划;在核聚变方面，有国际热核聚变实验反应堆计划。然而，在可再生能源、能源储存和能源传输领域，研发力度还远远不够。“气候阿波罗计划”将会把重点放在这三个领域。

　　可再生能源发电

　　太阳提供给地球表面的能量超出人类能源总需求5000多倍。在亚洲和非洲的发展中国家，太阳能资源尤其充沛，而全球未来的大部分能源需求增长会出现在上述国家。

　　收集太阳能的一种方法是借助地面(最好是荒地或沙漠)或屋顶上安装的光伏面板。这些面板可以与电网相连，或者将发出的电供本地使用。在缺乏电网的乡村，后者尤其能派上用场。随着光伏面板总装容量每次翻倍，价格都会下降17%。随着研发深入，面板的价格可以下降得更快。

　　聚光太阳能热发电装置要有直射阳光才能工作。沙漠地区有充足的直射阳光，这在发展中国家尤其常见。目前，聚光太阳能热发电的成本高于光伏发电，但随着越来越多的部署应用，成本会逐步下降。

　　目前来说，在所有可再生能源中，岸上风力发电成本最为低廉，只要设在风力充足的地区就行。

　　电力储存与智能电网

　　然而，假如可再生能源要变成主要能源来源的话，它必须能够在需要的时间和地点得以储存和供给。风力是间歇性的能源来源，太阳光仅限白天才有，而到冬季，晚上的用电需求会达到高峰，这就造成了供需矛盾。这是主要的研究挑战，破解能源储存的难题将会是获得低廉、随处可获得的清洁能源的关键。

　　对于能量储存技术，目前需要重点突破的研究领域在于电池，尤其是锂离子、钒电池和其他液流电池。但也有其他可能的突破点，包括储热技术、电容储能、压缩空气储能、燃料泵储能、飞轮储能、熔盐储能、抽水蓄能电站和氢气储能等。

　　氢气作为清洁能源，有着其他潜在的用处。它可以成为车辆的经济型燃料(直接使用，或者通过甲醇制氢)，未来或许可以借助合适物质的光催化，直接从阳光中制造氢气。

　　最终，为了在电网中高效地使用可再生能源，需要有复杂的操作来平衡供应和需求。要实现高效的清洁电力系统，需要对电网软件和互联装置做出重大改进。