关于气候状况以及我们需要逐步淘汰化石燃料的呼喊和可怕警告不乏其人。但一场更无声的革命也在发生——微权力。

小型发电正在慢慢取代大型化石燃料发电厂，而后者目前是世界上温室气体排放的最大来源。

这些微型电力生产商规模相对较小，价格低廉，最重要的是，几乎不产生碳排放。去年，微能源占世界能源的四分之一左右，高于2000 年的 10%。

什么是微功率？

人们首先想到的可能是屋顶太阳能，但微电力不仅仅是屋顶上的太阳能电池板。微功率的定义有时会令人困惑。 Amory Lovins 和他的合著者在《经济学人》2002 年年度书籍《小规模也有利可图》中对此进行了讨论，并将微电力定义为“除大型水电之外的所有可再生能源”。

因此，微电力的定义包括风电场，尽管这些风电场可能相当大，因为各个单元具有可扩展性（您可以种植更多或更少的风力涡轮机）、快速部署和分布式特性。

然而，它不包括超过 50 兆瓦的水力发电厂或核电厂，尽管这些发电厂是低碳或无碳的。

最近，落基山研究所在其微电力趋势分析中纳入了热电联产发电厂的行业销售数据。

热电联产呈上升趋势

从本质上讲，热电联产使用能源两次——一次用于发电，第二次用于产生热量。它通常被称为热电联产。通过为建筑物和房屋提供热量，热电联产甚至比仅发电的热电厂要高效得多。

热电联产在过去 15 年中急剧增长，但在能源产量估算中常常被忽视。它有多种形式，甚至可以利用农业和工业生产的废气。

一种甚至更有效的过程有时被称为三联产，既产生加热又产生冷却。您是否曾在马丁·斯科塞斯 (Martin Scorcese) 的《出租车司机》等电影中看到过纽约下水道井盖中升起的神秘蒸汽羽流？大部分蒸汽来自纽约的蒸汽系统，该系统用于为曼哈顿的建筑物供暖和制冷。

三联产可以将多达93% 的燃料转化为有用能源。

尽管许多热电联产厂仍然依靠天然气发电，但它们产生的温室气体比燃煤电厂少大约 40%。尽管许多环保主义者主张立即转向可再生能源，但其他人认为天然气正在提供低碳“桥梁”，而可再生能源的使用可以扩大。

网格也走向微型化

不仅仅是发电厂正在走向微型化。世界各地正在建设微电网，既是为了提高能源效率，也是为了在发生重大风暴或飓风桑迪等自然灾害时提供适应性强、有弹性的电力。这一点尤其重要，因为全球变暖可能导致极端天气事件增加。

这些微电网通常包含可再生能源和热电联产，旨在能够独立于主电网运行。如果灾难发生，它们可以为警察、消防部门和医院等关键设施建立电力孤岛。

虽然美国有超过 260 个此类项目正在规划或运营，但康涅狄格州已成为第一个在全州范围内进行试点的州。微电网不仅在自然灾害期间有用——它们可以避免长距离输电，因此可以减少高达 20% 的线路能量损失。

城市及其供电方式无疑将在向可持续和有弹性的能源未来过渡中发挥巨大作用。自 2005 年以来，纽约的温室气体排放量减少了19%。部分原因是热电联产和天然气的使用增加，以及使用清洁车辆升级了城市运营。

事实上，虽然“走向绿色”常常让人联想到世外桃源的离网生活，但纽约人的碳足迹是美国最小的。它们产生的排放量不到全国平均排放量的 30%。出于多种原因，紧凑型城市的能源效率更高，而且正如许多人指出的那样，通往绿色未来的道路不是城市扩张。

主导 20 世纪能源格局的中央发电厂在能源生产中的市场份额正在迅速下降。随着可再生能源和热电联产的生产份额不断增加，新发电厂变得越来越小、可扩展且效率更高。

微功率的过去与未来

从许多方面来说，微功率的快速增长是对未来场景的一种回归。

1882 年，托马斯·爱迪生著名的珍珠街发电厂开始为曼哈顿下城提供热能和电力。 《自然地理》有一张精彩的、可探索的信息图，讲述了纽约街道下面的“能量脉冲、信息飞翔和蒸汽流动”的方式。

托马斯·爱迪生设想了类似的系统来为未来提供本地电力和热量。电网和集中式发电厂改变了这一切，20 世纪似乎证明爱迪生是错误的。

但显然，从那时起情况就发生了变化，随着微功率的市场份额不断上升。技术创新、能源生产和开采的变化以及公众对气候变化和自然灾害的担忧推动了这场革命。

我们当然还没有弄清楚，世界迫切需要一项全球气候协议。尽管美国和中国之间达成了开创性的协议，未来可能仍然是多云的，但微电力革命预示着一个有弹性、安全和低碳的能源未来。也许每一片乌云都有一线希望。