正如沒有時速表不能更好地開車，沒有高度表也不能很好地駕駛飛機一樣，若采取一項新的能源技術，我們是否有一個有力的分析工具，精確地衡量出其在整個生命周期的能源產出比、對環境及氣候的影響的可行性呢？

美國斯坦福大學的一項最新研究提出，政策制定者在評估能源技術的長期可持續發展時，應把“凈能量分析”作為政策工具的基本標準之一。

為何凈能量如此重要

什么是凈能量分析，采取這種標準有多么重要呢？

凈能量分析，即過程的最終獲得物的總能量減去過程的各種能耗的分析。比如生物燃料生產的效率分析。

這項研究的帶頭人、該大學能源資源工程系副研究員邁克爾答道：“最明確的答案是在推動社會發展中，凈能量是不需要花錢的。凈能量分析可以識別技術開發中的潛在成本和障礙，而傳統財務分析辦不到。”

他說：“簡而言之，我們需要‘花費’能源‘制造’能量。要考慮能源燃料經濟過程和經濟增長的可用性。如果能源部門僅能提供足夠的能量來推動其自身的流程，而不能提供凈能量，這將對社會沒有多大的用處。”

研究人員進一步解釋道，凈能量分析提供了一種定量的方式，可以比較出節能技術產生的能量與其在生命周期中建造和維護所需的能量。該種方法大大補充了常規能源的規劃，而其往往集中于盡量減少能源生產的經濟成本。

衡量可持續產業的標準

目前，哪些能源技術產業的發展具有凈能量的特點呢？

據物理學家組織網近日報道，該研究分析發現，在可再生能源方面，光伏產業大約在兩年前成為凈能量供應商；另外，2013年該大學使用凈能量分析評估風能和太陽能技術的長期可持續性，計算結果表明，一個典型的風力渦輪機在其生命周期中產生的電力，是其在制造和安裝過程中消耗能源的約80倍多，而太陽能光伏發電系統產生的電力是其消耗的約10倍以上。

研究人員表示，凈能量分析也可以用來評估能源技術和資源發展對長期土地和生態系統的影響，如加拿大的油砂。2013年的分析發現，油砂行業提供給社會的能源是其消耗的約5倍；是傳統石油行業消耗的10至20倍。

這些結果表明，這兩個行業都是凈能量生產。然而，該研究小組指出，進一步的分析表明，油砂在其提取和處理過程中要比常規石油需要更多的能源。隨著時間的推移，這增加的能源強度會導致每單位從油砂供給的能源對氣候帶來更大的影響。

對財務積極的影響

研究人員指出，凈能量分析還允許投資者確定新技術發展潛在的成本和障礙。例如，最近一項對大規模制氫的能量平衡研究分析顯示，具有5％轉換效率的太陽能光電化學電池在生命周期中至少需要五年的時間，其凈能量收益為正。

研究人員說：“將生產設備的使用壽命延長達30年，便可以提供6倍于制造其所使用的能量。類似的工作表明，對于電網規模的電力存儲，增加一個電池充電和放電的次數是最重要的改進。”

能源分析甚至可以引導投資避免對那些財務穩健但不環保的技術選擇。研究人員總結說：“當管理復雜的系統時，非常重要的是要有一套正確的指標來指導我們的決定，凈能量分析可以指導決策者從家庭到政府所有層面。相信現在是讓政策制定者更多地利用這個關鍵工具的時候了。”

該研究結果刊登在最新一期的《自然-氣候變化》上。