电网运营伊始，公用事业公司就将大多数发电厂建在了美国高速增长的城市周边，因为这可以相对容易地利用铁路和管道将化石燃料从开采地运送到发电厂。结果就是，美国电网依赖铁路和管道进行长距离的燃料输送（将燃料运至发电厂），然后再依赖输电线路进行短距离的电力输送（将电力输送到各个用电城市）。

这个模式并不适用于太阳能和风能，我们不可能用轨道车把阳光运送到某个发电厂，阳光必须在现场被转化为电力。但美国的大部分太阳能都在西南地区，大多数风能集中在北美大平原地区，远离多个大都市圈。

简而言之，在我们越来越接近“零碳”电力的道路上，间歇性是推高成本的主要力量。这就是为什么那些试图走绿色环保路线的城市仍在用其他电力生产方式补充太阳能电力和风电，比如可按需生产电力的燃气电厂。而这些所谓的“尖峰负载发电厂”无论如何都不可能是“零碳”的。

事先澄清一点：太阳能和风能这类间歇性能源在实现零排放方面可以发挥重要作用，而我们也的确需要它们来发挥作用。我们应该在任何经济上合算的地方快速部署可再生能源。在过去10年里，太阳能和风能的发电成本降幅令人惊讶。比如，2010—2020年，太阳能电池的价格已经降到接近先前的十分之一，而整套太阳能系统的价格仅在2019年就降了11%。之所以出现如此大的降幅，一个主要原因是“边学边做”：道理很简单，就某种产品而言，我们生产的次数越多，生产它的熟练程度越高。

我们确实需要消除那些阻碍充分利用可再生资源的障碍。比如，人们通常认为美国的电网是单一连接网络，实际上并不是这样，美国的电网不止一个，而是有很多，它们极度分散，因而基本不可能将电力输送到生产地以外的地方。亚利桑那州可以把过剩的太阳能电力卖给临近的州，但对于输送到那些相距遥远的州就无能为力了。

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这个问题是可以解决的：在全国范围交叉架设数千英里的特种长途输电线路，用以输送高压电。该技术早已存在，事实上，美国已经架设了一些这样的高压输电线路。（最长的输电线路从华盛顿州延伸至加利福尼亚州。）但要对电网进行大规模的升级改造，现在还面临相当大的政治障碍。

想想看，如果要架设输电线路，让美国新英格兰地区的客户用上西南地区的太阳能电力，那么需要把多少土地所有者、公用事业公司、地方政府和州政府召集到一起？仅仅是选择路线和确立道路通行权就是一项艰巨的任务。而如果你想架设穿越公园的大型输电线路，往往还会遭到当地居民的反对。

跨西部快速传输电力项目（TransWestExpress）计划于2021年开工，该项目旨在将怀俄明州的风电输送到加利福尼亚州和西南地区各州，预计2024年开始运营——这与最初的规划时间相比延后了大概17年。

但如果能圆满完成这个项目，那么它所产生的影响将是革命性的。目前，我资助了一个项目，目标是建立一个覆盖全美电网的计算机模型。通过这个模型，专家研究了西部各州如何才能在2030年以前赶上加利福尼亚州、实现可再生能源占比60%的目标，以及东部各州如何在2030年以前赶上纽约州、实现清洁能源占比70%的目标。他们发现，除非强化电网建设，否则上述东西部各州根本不可能实现目标。该模型还显示，在电力输送方面，若采取统一的地区性和全国性策略，而不是让各州自行其是，那么在实现减排目标方面，每个州都可以节省多达30%的可再生能源。换句话说，在最佳地点建造可再生能源设施，建立统一的国家电网，并在全国范围内按需输送“零碳”电力，可以降低成本。

在接下来的几年里，电力在整体能源消费结构中将占据更大的比重。对世界各地的电网来说，这样的模型是大有助益的，它可以帮助我们回答如下问题：在某一给定地区，哪种清洁能源组合最高效？应该在哪里架设输电线路？哪些规定会成为障碍？应该采取什么样的激励措施？总之，我希望看到更多类似的项目。

再看另外一个问题：随着时间的推移，美国家庭将更少地依赖化石燃料，转而依赖电力（比如电动车和冬季用电取暖）。届时，每个家庭都需要进行电气服务升级——成本较先前至少增加一个量级，而且在很多情况下可能远不止于此。很多街道会被挖开重新铺设线路，电线杆上会安装更粗的电线、更重的变压器及其他各种设备。因此，几乎每个社区都能切身感受到这种变化，而政治影响也将下沉到地方层面。

技术或许有助于克服一些与上述升级相关的政治障碍。比如，如果把输电线路铺设在地下就不会那么碍眼了。但就目前来看，把输电线路埋到地下，成本将增加5~10倍。（问题在于热量的散发：在电力输送过程中，输电线路在电流通过时会发热。如果输电线路架设在地上，这不成问题，因为热量会随之消散在空气中，但若在地下，热量则无处散发。如果温度过高，输电线路在地下就会熔化。）部分公司正在研发下一代输电技术，该技术将解决输电线路的发热问题，以大幅降低在地下铺设线路的成本。

部署现有的可再生能源设施并提升输电技术是当前要做的最重要的事情。如果我们不在整体上显著升级电网，而是让各州自己去做，那么绿色溢价可能就不是15%~30%了，它可能是100%甚至更高。除非我们大规模使用核能（我会在下一节谈这个问题），否则在美国，任何实现零排放的路径都需要我们不遗余力地发展风能和太阳能电力。在美国的电力结构中，最终会有多少来自可再生能源，现在还不好说，但有一点是我们知道的，那就是从现在到2050年，我们必须以比当前更快的速度（5~10倍的速度）开发可再生能源电力。

另外要记住，在利用太阳能和风能方面，大多数国家都没有美国幸运。事实上，我们希望我们的电力供应结构中有相当大一部分来自可再生能源，这只是一个特例，并不具有普遍性。虽然我们一直在不停地部署太阳能和风能发电及传输设备，但这个世界仍需要一些新的清洁电力发明，原因就在于此。

很多伟大的研究已经在开展。如果问我为什么喜欢自己的工作，我的回答是它让我有机会见到世界上顶级的科学家和企业家，并向他们学习。多年来，在投资突破能源联盟及其他项目的过程中，我见识了一些潜在的技术突破，而这些突破可能就是可在电力部门实现零排放的革命性技术。目前，它们处于不同的开发阶段，有些已经相对成熟且经过了多方面的测试，而其他一些，坦白地说，一文不值。但在一些“疯狂”的想法上，我们不能因为害怕而不敢下注。要知道，这是保证我们至少有一些突破的唯一方法。

（本文注释略）

比尔·盖茨：《气候经济与人类未来》，中信出版社。