2025-05-06 17:02来源:本站
在日本加贺的一条繁忙的四车道公路上,位于购物中心和稻田之间,有一家名为Kuberu的柴火生意,意思是“生火”。很多周末,天气好的时候,我就会和四五个人一起砍柴,把柴堆在一排排太阳能电池板下面。作为交换,我可以在我的皮卡后面装满柴火,为我自己的房子取暖。
这家公司的老板上田达也(Tatsuya Ueda)从当地的林业合作社、园丁和维修人员那里获得砍伐下来的树木。今年,他希望加工出足够的木材,供十几户人家在这里度过漫长而潮湿的冬天。遮蔽木材的太阳能电池板可以为15人提供全年的电力。与满足日本大部分能源需求的进口化石燃料相比,太阳能显然是一种碳浓度较低的替代品。在适当的情况下,燃烧木头或其他有机材料也可以。
这种整洁的可再生能源生产系统是不可扩展的。它不能取代对太阳能、地热发电厂或风力发电厂的需求。在其他地方就不一样了。但这在此时此刻是有意义的。
对上田来说,安装太阳能电池板似乎是一个不错的商业想法。他的家人曾经有一家商店,向路过的游客出售新鲜和煮熟的鱼和纪念品。但它被拆除了,为一条更宽的道路让路。上田不知道该如何利用剩下的狭长土地,于是决定建一个小型太阳能发电场。他的时机恰到好处,正好从一项旨在刺激可再生能源投资的国家关税计划中受益,该计划保证在20年内以固定价格购买太阳能。(上田把他的太阳能卖给了一家地区公用事业公司。)因为上田家里有一个柴炉,他把太阳能电池板的架子做得足够高,可以在下面储存木柴。把柴火做成生意的灵感也来自于一个朋友。
安大略省西部大学(Western University)的工程学和商学教授约书亚·皮尔斯(Joshua Pearce)对在太阳能电池板下烘干木柴的想法感到高兴。他的专长是提高太阳能系统的效率,他告诉我,通过使用太阳能电池板,“而不是建造一个愚蠢的、什么也不做的结构,”他告诉我,“你正在让生物质能变得更可持续、更经济。”皮尔斯和他的一位同事计算出,在建筑物上安装小型太阳能装置,每单位电力所需的能量(体现在金属、混凝土等方面)比建造大型太阳能发电厂要少。他说,就能源和碳排放而言,太阳能农场在几年内就能收回成本,但把太阳能电池板放在现有的结构上,“回报时间会变得非常快,在某些情况下,是瞬间的。”类似的逻辑也适用于太阳能电池板架有双重用途的情况,比如为农作物遮阳和为牲畜或木柴遮阳,因为你只需要建造一个,而不是建造两个独立的结构。
上田决定安装太阳能可能主要是出于经济考虑,但使用柴火,他有意解决了环境问题。在这个阳光明媚的山谷周围的山上,种植着杉木:日本杉,通常被称为日本雪松(尽管它实际上是一种柏树)。这些常绿单一植物最初是在战后建筑热潮期间作为木材种植的,它们会引起令人讨厌的季节性过敏和危险的侵蚀,导致泥石流。而且,上田解释说,由于这些杉木林中结坚果的树木很少,找不到足够食物的熊最终会进入居民区(其中一只甚至偷偷溜进附近的购物中心)寻找食物。
理想情况下,森林将被生物多样性的森林所取代。但是许多种植园都被忽视了,所以这些树不再是木材的原料了。如果它们被收获,它们最终会变成木屑;上田以高于林务员可能得到的价格购买它们。杉木燃烧起来不像橡木和樱桃这样的硬木那么热,也不像橡木和樱桃那么长,但它在现代柴炉中可以有效地燃烧。它亮得很快:我喜欢用杉木生火,在秋天和春天,当橡树的高温太大的时候,我喜欢用杉木生火。通过鼓励顾客将杉木与更受欢迎的硬木混合,上田希望在振兴林业和恢复生物多样性方面发挥作用。
但是,在一个地方具有环境和经济意义的东西,在其他地方不一定有效。在人口稠密的地区,柴火产生的微粒污染——即使是最现代的、清洁燃烧的柴火——也会累积起来,导致呼吸问题。尽管燃烧一棵树释放的碳量与自然分解大致相同,只是速度更快,但广泛的生物质燃烧一次释放的碳量将是灾难性的。日本的绿色能源激励措施已经导致从加拿大大规模进口木屑颗粒,外包森林砍伐,并可能燃烧化石燃料将所有生物质转移到太平洋彼岸。
目前,日本只有大约四分之一的能源来自可再生能源;截至2023年,太阳能仅占11%。但这是一个不断发展的领域,我注意到像上田这样的小型太阳能发电场遍布农村;他们中的许多人使用休耕农田,或种植葡萄等遮荫作物。日本经济产业省计划,到2050年,日本50%到60%的电力将来自可再生能源,包括生物质能、水电、地热、海上风能和太阳能,而核能生产的有争议性增加填补了这一空白。但一些研究人员表示,如果在屋顶和农场安装更多的太阳能,作为混合能源的一部分,100%的可再生能源是可能的。该国大部分地区都是山区,没有大片的平原,无法容纳美国部分地区那种大规模的太阳能和风力发电场。就像日本零散的小块田地曾经帮助生产出足够养活全国的粮食一样,小型太阳能装置网络可以帮助日本实现能源自给自足。
这种分布式生产是全球可再生能源转型的重要组成部分。根据国际能源署的数据,仅2019年至2021年安装的分布式太阳能就可以累计满足法国和英国的需求。在美国,较小的可再生能源项目可以帮助填补电力不稳定的农村地区和城市社区的能源缺口。
当地的能源资源也可以帮助人们为自然灾害和基础设施故障做好准备。在2011年福岛第一核电站(Fukushima Daiichi)熔毁后的几年里,柴炉在日本的流行达到了顶峰。但即使是在较为平常的年份,当冬季电力供应中断时,柴炉也可以挽救生命。
在很小的范围内,我的柴炉教会我以不同的方式思考我消耗的能源。当我自己劈柴、拖柴、堆柴的时候,我可不想轻浮地把它烧掉。为了最大限度地利用我用来取暖的木头,我在我的小柴炉上烤红薯和煮茶。早上,我做烤面包和鸡蛋;晚上,我把洗好的衣服挂起来晾干,睡觉的时候给空气加湿。我没有把这些任务外包给不同的电器,而是在炉边完成。
去年冬天,除了我在Kuberu用劳动挣来的木头外,我还烧掉了我正在翻新的旧房子的废料。那些原本会被扔到垃圾堆里的东西为我的家供暖(运输它所燃烧的唯一燃料是我在把它抱回家之前吃过的食物,或者用独轮车)。现在,在我住的地方,烧当地的木头是有意义的。有一天,当我家的电力大部分或全部来自可再生能源时,我可能会减少使用柴炉,或者根本不用。小规模能源生产的部分优点在于,它有效地利用了当地资源,而且可以随着时间的推移进行调整,以满足生活在特定地方的特定人群的确切需求。