替代能源行业面临的九大挑战

对替代品的争夺仍在继续。高油价，对能源安全的日益担忧以及气候变化的威胁，都刺激了对开发常规石油替代品的投资。在这篇文章中（摘自The Post Carbon Reader的摘录一章：由理查德·海因伯格（Richard Heinberg）和丹尼尔·勒赫（Daniel Lerch）编辑的《管理21世纪的可持续性危机》，我概述了我所看到的一些问题，包括替代能源的9个挑战。

“替代能源”通常分为两类：

•来自生物质和化石原料的现有石油液体（乙醇，生物柴油，生物丁醇，二甲醚，煤制油，焦油砂，油页岩）的替代物用•于发电的替代品，包括电力存储技术（风能） ，太阳能光伏，太阳热能，潮汐，生物质，燃料电池，电池）。

这些替代品的技术途径千差万别，从蒸馏和气化到藻类生物反应器以及光吸收硅面板的高科技制造。许多被认为是“绿色”或“清洁”的，尽管有些（例如煤制油和焦油砂）比它们要替代的石油“肮脏”。其他生物燃料，例如生物燃料，也伴随着环境影响，抵消了潜在的碳节省。

与传统的化石燃料不同，在传统的化石燃料中，大自然提供了数百万年的能量，可以将生物质转化为能量密集的固体，液体和气体（仅需要提取和运输技术来调动它们），替代能源在很大程度上取决于专门设计的设备和基础设施。捕获或转换，从根本上使其成为高科技制造过程。但是，从原材料到制造的替代能源的完整供应链仍然非常依赖化石燃料能源来进行采矿，运输和材料生产。替代能源面临着如何替代以化石燃料为基础的化石燃料供应链的挑战，以打破对化石燃料基础的依赖。

关于替代能源的公开讨论通常被简化为评估其与传统化石燃料相比的货币成本，通常将其与碳足迹进行比较。这种简化为简单货币量度的减少主义掩盖了围绕着寻求特定替代技术路径的潜在可行性，可扩展性，可行性和适用性的复杂问题。尽管金钱是开发替代能源所必需的，但金钱仅仅是动员一系列用于生产能源的资源的代币。在物理需求方面，评估替代能源发展的潜力变得更加复杂，因为它涉及最终用途能源需求，资源使用权衡（包括水和土地）和物质稀缺性的问题。

同样，通常假定替代能源将无缝替代其设计要替代的石油，天然气或煤炭，但是这种情况很少发生。在将资本变得难以获得的时候，将替代品整合到我们当前的能源系统中将需要在新设备和新基础设施上进行巨额投资，以及制造所需的资源消耗。这就提出了一个问题，即假设应该维持我们目前的大规模集中式能源系统的结构，是否朝着替代能源的未来发展。由于替代能源的位置差异很大，因此可能有必要针对不同地区考虑不同形式的能源。

不可能单独选择一种度量标准来评估特定替代能源形式的前景。这个问题是复杂和多方面的，其讨论由于政治偏见，对基础科学的无知以及对问题的严重性缺乏了解而变得复杂。影响因素很多，这里讨论了九个因素。

1.可伸缩性和时序

为了实现替代能源的承诺，必须在所需的时间范围内，以所需的数量和合理的成本提供替代能源。已在小规模成功地证明了许多替代方案（基于藻类的柴油，纤维素乙醇，生物丁醇，薄膜太阳能），但演示规模并未提供大规模生产潜力的迹象。同样，由于替代能源的生产需要依靠设备的工程和构造以及制造工艺来进行生产，因此，只有在新产能投入使用后，产出才能逐步增长，这又取决于及时采购输入能源和其他所需的输入材料。替代能源的“生产”与化石燃料的“提取”之间的这种差异可能会严重限制对替代能源（如需要）的生产能力的限制。

焦油在加拿大艾伯塔省开采。

例如，加拿大的焦油砂（尽管通常被排除为“替代”能源，但焦油砂也受到相同的限制，因为从焦油砂矿床生产的石油实质上是采矿和制造作业）已经完全实现了商业生产规模，并且由于艾伯塔省指出的巨大储量，沥青砂被认为是常规原油产量下降的支撑。2008年，沥青砂的石油产量达到每天120万桶（bpd），不到全球常规原油产量的2％。加拿大石油生产商协会预计，到2020年，产量将增加210万桶/日，达到330万桶/日。但是国际能源机构（IEA）估计，全球常规油田的下降速度为6.4％，即每年约480万桶/日。因此，到2020年，焦油砂生产中产生的新石油甚至将不会弥补因现有常规油田的不断开采而造成的损失。即使采用“速成”生产计划，据估计，到2020年焦油砂产量不会超过400万桶/日，增幅仍低于常规原油的年消耗率。

在将替代能源形式的预计产量与预期需求增长进行比较时，规模也很重要。2007年，美国《能源政策法》为2022年的乙醇生产目标设定了360亿加仑，其中150亿加仑来自玉米，其余来自纤维素。就汽油当量而言，该目标等于增加890,000 bpd的每日供应量。但是，美国能源部在2008年的《年度能源展望》中预测，到2022年，汽油需求将增长930,000 bpd，4抵消了乙醇的预期供应增长，并且对总石油的依赖程度保持不变。

考虑到常规石油枯竭的规模和时间框架，以及在需求持续增长的情况下，这种缺乏可扩展性的需求在其他生物燃料，煤制油和替代液体中也得到了发现。同样令人担忧的是，难以迅速扩大替代能源以满足温室气体排放目标的难度。

2.商业化

与可伸缩性和时间安排问题密切相关的是商业化，或者是提议的替代能源与完全商业化相距多远的问题。通常，报纸上关于科学实验室突破的报道都伴随着这样的突破：这种突破代表了解决我们能源挑战的一种可能的“解决方案”。

实际上，从实验室可行性论证到全面大规模商业化的平均时间间隔为二十至二十五年。需要完善和优化流程，开发专利，进行示范测试，建造和评估试验工厂，评估环境影响，以及进行工程，设计，选址，融资，经济和其他研究。换句话说，直到2030年代，今天在台式机上被证明是可行的技术可能影响不大。现在已成名的《赫希报告》的关键信息反映了这一现实，该报告指出，要适当减轻峰值石油的经济影响，我们将需要在峰值之前20年从根本上重新设计国家能源基础设施。

3.可替代性

理想情况下，替代能源形式可以直接集成到当前的能源系统中，作为现有形式的“替代”替代方式，而无需进一步更改基础架构。这种情况很少发生，在诸如电动汽车的运输电气化的情况下，可替代性的缺乏尤为突出。尽管可以从风能或太阳能中产生电气化运输所需的电力，但要实现这一目标的前提是广泛的。电动汽车的开发将需要广泛的基础设施变更，其中包括：

•汽车生产工厂的改造大型电•池行业的发展充电设备•的发展此类车辆•的维护和修理的工具的部署零配件行业的“•智能电网”•监控软件和设备提供更多的•发电和输电设施额外的电力需求

风能和太阳能发电的发展也需要额外的基础设施；必须在存在最佳资源的地方产生风能和太阳能，而这些资源通常远离人口中心。因此，需要对传输基础设施进行大量投资以将其带到消费中心。如今，乙醇可以与汽油混合并直接使用，但是其吸收水的倾向和高氧含量使其不适合在现有管道系统中运输，而要使其广泛使用的替代管道系统将在物质上和财务上大量消耗。尽管替代能源形式可以提供与另一种形式相同的能源服务，但它们很少直接替代，因此需要考虑这些额外的材料成本。

4.物料输入要求

与通常的假设不同，替代能源过程的投入本身并不是金钱：它是资源和能源，所需资源和能源的类型和数量反过来可能会限制可伸缩性，并影响替代方案的成本和可行性。在依靠稀土元素制造的先进技术的工艺中，这一点尤为明显。例如，燃料电池需要铂，钯和稀土元素。太阳能光伏技术需要镓，并且以某种形式需要铟。高级电池依靠锂。即使是旨在节省能源的技术，例如发光二极管（LED）或有机LED（OLED）照明，也需要稀土，铟和镓。仅以货币形式表示替代能源的成本，就掩盖了对资源和能源投入的需求引起的潜在限制。

集成薄膜硒化铜铟镓的百叶窗

由于当今的替代能源仅占总能源生产的一小部分，因此到目前为止，其生产所需的资源量和能源已很容易得到满足。大规模扩展不一定是这种情况。例如，与传统的硅面板相比，薄膜太阳能已被推广为一种成本更低，更灵活且应用更广泛的太阳能转换技术。薄膜太阳能电池目前因其多功能性而使用铟，但铟也被广泛用作平面显示器的组成部分。铟的储量是有限的，2007年的一项研究发现，以当前的消费率，已知的铟储量将仅持续13年。

表18.1。新兴技术对原材料的全球需求来源：Gerhard Angerer等人，“新兴技术的原料”，（卡尔斯鲁厄：弗劳恩霍夫系统与创新研究所ISI；柏林：IZT期货研究与技术评估研究所，2009年2月2日）。

是否可以满足对这些资源的极大需求？如表18.1所示，到2030年成功部署一系列新能源技术（和一些非能源先进技术）将大大提高对多种金属的需求，超出当今世界生产水平。就镓而言，新兴技术的需求将使对多种金属的需求大大增加，超出当今世界产量的水平。就镓而言，到2030年，新兴技术的需求预计将达到当今全球总产量的六倍。铟的产量是当今产量的三倍以上，而钌和硒的需求仅略有增加。

尽管某些技术存在替代金属和材料（尽管通常会在性能上进行取舍），但在不考虑材料投入的长期可用性的情况下着手采用特定的技术部署路径会大大增加风险。这些风险不仅限于物理可用性和价格。其中包括由于生产和储量的地理分布不均而导致的潜在供应中断。目前，中国是稀土元素钕的世界主要来源（超过95％），这是混合动力汽车电机和风车涡轮机用永磁体生产的关键投入。2009年，中国政府宣布了对稀土出口的限制，表面上是鼓励在中国境内对使用这些金属的行业进行投资。无论是稀土本身还是由稀土制成的最终产品，面对如此高的生产集中度，进口依赖都无法缓解目前对中东对石油的进口依赖方面对能源安全的担忧。

替代能源的生产不仅取决于各种资源的投入，而且还取决于矿物燃料的开采，运输，制造，建造，维护和退役。当前，没有化石燃料的投入就不存在替代能源，没有化石燃料的使用，任何替代能源工艺都无法自我复制（即制造自己生产所需的设备）。在这方面，替代能源可作为化石燃料基础的补充，在物质或能源短缺的情况下，替代能源的输入要求可能会限制其发展。

5.间断性

现代社会期望，当扳动开关时，电子将流动；当旋钮旋转时，气体将流动；而当泵的手柄被挤压时，液体将流动。由于我们大量使用化石燃料，这是一种持续供应的系统，这是数百万年间断的阳光聚集到可连续提取的能源中的结果。相比之下，太阳能和风能等替代能源只会随风或阳光的照射而间歇性地产生，甚至基于生物质的燃料也取决于农作物的季节性收获。将这些能源形式集成到我们当前的系统中会带来平衡可用性和需求的挑战，并且仍然怀疑这些间歇性能源形式能否像我们期望的今天可用的能源那样满足我们未来的大部分能源需求。

发电间歇性挑战的一个迹象是容量因子，即电厂以满额定容量生产的一年中平均时间百分比。如表18.2所示，光伏系统在一年中的满负荷生产时间仅占总时间的12％至19％，而风力发电系统的平均水平为30％。相比之下，在美国，燃煤热电厂通常会以满负荷运行70％至90％的时间，而核电则以超过90％的容量系数运行。

strong>表18.2发电的通用容量因素：马萨诸塞大学阿默斯特分校可再生能源研究实验室，风力发电：容量系数，间歇性；国家可再生能源实验室，抛物线槽和发电塔太阳能技术成本和性能预测的评估，NREL / SR-550-34440（黄金，CO：NREL，2003）。

我们当前的电力系统主要由大型基本负荷的煤电和核电发电。越来越多的人将间歇性能源形式（如太阳能和风能）的整合视为扩大传输容量和电网互连以扩大感知这些变化的区域以及实施更复杂的运行控制的问题。这种方法实际上依赖于增强和扩展以化石燃料时代为特征的大型集中式能源生产和分配模型，但不一定适合于可再生能源发电的未来。

消除间歇性影响的关键是存储。就是说，技术和方法的发展可以存储好风和日晒期间产生的能量，以供其他时间使用。已经提出并测试了许多方法，包括压缩空气存储，电池以及在太阳能热电厂中使用熔融盐。所有这些方法的主要缺点包括能量存储和释放所涉及的损失，以及这些存储技术可以实现的有限的能量密度。

6.能量密度

能量密度是指以一种能量形式包含的能量数量。它可以用单位质量（重量）的能量或单位体积的能量来表示。在日常生活中，通常在选择食物时会考虑能量密度。在美国，食品标签要求提供计算能量密度所需的两个数字：每份食物的卡路里数量和每份食物的重量或体积（分别以克或升表示）。例如，土豆的能量密度为每100克200食物卡路里，或者以能量讨论中的常见单位表示为每千克8.4兆焦耳（MJ）（约2.2磅）。奶酪的能量密度比土豆高，每公斤约13 MJ。

能量密度也影响了我们对燃料的选择。除了缓解日益严重的木材短缺外，在17和18世纪，人们还转换为使用煤炭，这是值得欢迎的，因为在相同重量的材料下，煤炭提供的能量是木材的两倍。同样，二十世纪初从煤动力船向石油动力船的转变是由于石油拥有的能量密度几乎是煤炭的两倍，使船舶可以走得更远而不必停下来加油。即使在汽车效率低下的内燃机中使用时，一公斤高能量密度的汽油（约6杯）也使我们能够将3,000磅的金属移动约11英里。

低能量密度的结果是需要大量的材料或资源来提供与密度较大的材料或燃料相同的能量。许多替代能源和存储技术的特点是能量密度低，它们的部署将导致更高水平的资源消耗。如图18.1所示，正在开发的替代汽车中使用的汽油的主要替代品的能量密度大大低于汽油本身。锂离子电池是当前电动汽车研究的重点，每公斤电池仅包含0.5 MJ的能量，而汽油每公斤仅包含46 MJ的能量。

电池技术的进步会定期发布，但都超出了电池密度每公斤仅3 MJ的理论极限。低能量密度将对车队的电气化提出重大挑战，并将提出充足的材料供应挑战：如今，先进的特斯拉跑车拥有900磅重的锂离子电池组，仅可提供190 MJ的能量。相比之下，一个10加仑的汽油箱重62磅，可提供1,200 MJ的能量。为了给典型的汽油车提供同等的能量，电动汽车的电池组需要消耗5700磅的资源，几乎是最后一辆悍马模型的重量。

strong>图18.1能量密度比较资料来源：Kurt Zenz House和Alex Johnson，“储能技术的局限性”，《原子科学家杂志》网络版，2009年1月20日，http：//www.thebulletin.org/web-edition/columnists/kurt-zenz-house能量存储技术的极限。

能量形式越密集，部署所需的土地就越少。由于许多替代能源的能量密度远低于化石燃料，因此大规模部署将产生可观的土地成本。例如，单个1,000兆瓦的燃煤电厂需要1-4平方公里（km2）的土地，这还不包括开采和运输煤炭所需的土地。相反，将需要20–50 km2或一个小城市的大小，才能从光伏阵列或太阳热能系统中产生等量的能量。对于风，将需要50-150平方公里；对于生物质，将需要4,000–6,000平方公里的土地。相比之下，面积庞大的洛杉矶市占地1200平方公里。因此，土地利用问题不仅是生物燃料生产的问题，而且也是一个问题。由于固有的高土地足迹，替代能源项目的选址将可能一直是一个挑战。

7.水

水在能源中被列为民族和国家之间潜在的冲突源，但是许多替代能源（主要是基于生物质的能源）是大量用水的消费者，严重依赖可靠的水供应。如图18.2所示，关键乙醇和生物柴油原料的“全周期”需水量（包括用于生长和加工生物燃料的水）在某些情况下比精炼汽油高数百倍甚至数千倍。在雨水充沛，降雨有规律和充足的地区，大部分水可以通过雨水提供；在像加利福尼亚这样的地区，由于其地中海气候，夏季生长季节没有降雨，因此灌溉是种植商业生物质原料的绝对必要条件。但是，加利福尼亚的所有水资源都已经分配完毕，因此必须重新分配其他农作物的现有用途以支持生物质农业，这从另一个角度提出了“粮食与燃料”的问题。但是，随着加利福尼亚州冬季积雪的减少和径流的增加，以支持夏季农业的减少，水的问题只会随着全球变暖而加剧。

strong>图18.2生物燃料生产的全周期需水量来源：Winnie Gerbens-Leenes等人，“生物能源的水足迹”，《美国国家科学院院刊》 106，第1期。 25（2009年6月23日），10219–10223。

仅考虑加工阶段，生物质和非常规化石燃料能源通常还需要比每加仑生产的汽油需要2.5加仑水多得多的用水量。煤制油生产每加仑产品消耗8到11加仑水，玉米乙醇需要4到6加仑，纤维素乙醇需要11加仑。在美国，蒙大拿州已寻求成为煤制油生产的领导者，但蒙大纳州的干旱气候表明水可能是限制因素。

8.后退定律

替代品可行性的一个经常被引用的度量是替代品与石油的预期收支平衡成本，或者原油必须具有的价格才能使替代品具有竞争力。然而，在此基础上的假设是，随着石油价格上涨，替代能源生产的投入成本将保持不变，从而为发展提供了经济动力。但是，这种假设并非总是如此，特别是对于那些能源本身是主要投入的替代方案而言。由于能源（以及现在的能源和生物质能）市场之间的价格联系，石油价格上涨趋向于推高天然气和煤炭的价格。对于严重依赖这些燃料的工艺，较高的油价也会带来较高的生产成本。

这种现象的一个很好的例子是对油页岩（富含干酪根的玛石）生产的经济性进行评估，该油页岩在科罗拉多州，犹他州和怀俄明州大量发现。在1970年代初，如果原油价格升至每桶2美元以上，则预计页岩油将充斥市场。到1979年世界油价飙升至每桶35美元时，油页岩的生产仍需要联邦政府的协助，而当油价在1980年代中期下降时，开发和生产就被放弃了。快进到2008年，当时油价升至每桶100美元以上，届时预计油页岩的经济价格为每桶80至90美元，美国政府再次提供了鼓励该地区开采的动力。油价上涨带动了油页岩经济发展，部分反映了生产过程中对能源的高要求。

同样，随着石油价格的上涨，玉米乙醇行业近来也经历了成本的动态上升。该行业的两个主要投入成本是加工燃料（通常是天然气）和玉米原料本身。2004年以后的石油价格上涨也拉动了天然气价格，增加了乙醇的加工能源成本。同时，较高的燃料价格使玉米的种植更加昂贵。加上乙醇行业不断发展带来的玉米需求增加，玉米价格进一步上涨。因此，尽管2008年创纪录的高油价增加了对乙醇的需求，但一些乙醇生产商的利润微乎其微，甚至没有利润，因为他们必须为加工燃料和玉米原料支付更多的费用。

最终，“后退法则”是一种现象，反映了衡量项目可行性和前景的总体财务和经济会计方向。物理核算（即分析过程的材料和能量输入）将有助于更好地了解替代能源生产过程在多大程度上易受能源成本上涨的影响。

9.能源投资回报率

我们经济和社会的复杂性取决于我们拥有的净能源量。简单来说，“净能量”是指我们消耗能量产生能量后剩余的能量。消耗能源来生产能源是不可避免的，但是只有为生产而消耗的能源才可以用来维持我们的工业，运输，住宅，商业，农业和军事活动。我们投入能源生产的能源量与我们生产的能源量之比称为“能源投资回报率”（EROI）。

此概念不同于“转换效率”，后者将作为原料提供给转换过程（例如，发电厂或炼油厂）的能量与转换后剩余的能量进行比较。物理学认为，这个数字总是小于100％。相反，EROI可能非常高（例如，每100个单位产生100：1或100个单位的能量产生一个“能源”），或者很低（0.8：1或仅0.8个单位产生的能量）生产中使用的每1个单位-一个“能量吸收器”）。社会需要能源，而不是能源汇，并且能源的EROI数量是其对维持社会和经济复杂性做出贡献的关键指标。

随着时间的推移，在不同的社会中，净能源可用性已经发生了巨大变化。在最近的仅依靠太阳能的先进社会（太阳能，水能，生物质以及依赖生物质的动物）中，在17世纪和18世纪初，可用的净能量很少，并且主要取决于食物农民提供的剩余。当时，只有10％到15％的人口不参与能源生产。在19世纪和20世纪，随着煤炭，石油和天然气的开采量增加，社会越来越有能力用化石燃料中的能源替代体力劳动或畜牧业，从而使更大比例的社会免于直接参与能源生产。1870年，美国人口的70％是农民。如今，这一数字还不到2％，农业生产的各个方面现在都严重依赖石油或天然气。其他能源部门也是如此：目前，不到0.5％的美国劳动力（约71万人）直接参与了煤矿开采，油气开采，石油精炼，管道运输以及发电，输电和配电。

那么，向替代能源过渡的挑战在于，这种能源过剩能否得以维持，从而能否维持我们今天所享有的社会和经济专业化类型。确实，一项研究估计，维持工业社会的最低EROI为5：1，这表明在不破坏工业社会结构的前提下，不超过20％的社会和经济资源可用于能源生产。

通常，大多数替代能源的EROI值都较低（请参见图18.3）。由于其高能量输入要求，生物燃料几乎不会产生或根本不会产生过剩的能量。12同样，焦油砂消耗的每单位能量不到3单位。相比之下，风能在能源投资上显示出很高的回报，但是它会遇到间歇性和选址问题。

strong>图18.3所选替代品的估计EROI。注：EROI度量未标准化；阴影表示各种研究的范围。缩略语：PV =光伏； CTL =煤制油；维斯塔斯=维斯塔斯风力发电系统。P. J. Meier和G. L. Kulcinski，建筑集成光伏的生命周期能源需求和温室气体排放，融合技术学院（2002）；国家可再生能源实验室，什么是光伏的能源回收？DOE / GO-102004-1847（2004）； Vasilis Fthenakis和Erik Alsema，“光伏能源回收时间，温室气体排放量和外部成本”，《光伏进展》第14期，没有。 3（2006年5月），275-280；卢克·加农（Luc Gagnon），“文明与能源回报”，《能源政策》第36期，第1期。 9（2008年9月），3317–3322；卡特勒·克利夫兰（Cutler Cleveland），“美国石油和天然气开采中的净能量，1954-1997年”，《能源》 30（2005），769-782； Charles A. S. Hall等人，“不确定的未来中的峰值石油，EROI，投资和经济”，载于生物燃料，太阳能和风能作为可再生能源系统，David Pimentel编辑。 （Springer Science，2008年）； Vestas风力系统，基于Vestas V90-3.0 MW涡轮机的海上和陆上风电场生命周期评估（丹麦，2005年）； Alexander E. Farrell等人，“乙醇可以为能源和环境目标做出贡献”，科学311（2006年1月27日）。

高EROI不足以确保维持现代社会和经济结构，但这是前提。不幸的是，尽管EROI可以提供洞察力，但政府或行业对EROI的理解还是很差。由于任何替代能源途径都需要对资源和能源进行大量投资，因此重要的是，我们不仅要考虑简单的财务回报，尤其是在未来能源价格上涨，化石燃料资源减少以及气候灾难危险增加的未来。

社会将如何在后碳世界中发展？

尽管替代能源的开发，规模化和集成面临着诸多挑战，但替代能源形式对于从化石燃料向全球过渡至关重要。面对全球石油产量达到顶峰（随后天然气和煤炭开采达到顶峰）以及需要扭转碳排放轨迹的需求，替代能源将需要构成未来能源系统的骨干。

但是，该系统将不再是我们今天基于连续不断的供应增长来满足其需求的系统的副本。随着我们摆脱化石燃料提供的能源补贴，我们将越来越依赖于利用来自太阳（风，太阳能）的当前能源流，以及将需要越来越多的资源消耗（生物燃料，其他制成的液体，电池）。我们可以在此基础上建立什么样的社会尚不清楚，但这很可能需要我们更加关注对能源需求的控制，以适应未来能源供应的局限性。而且，由于本地条件在确定替代能源生产的可行性方面将变得越来越重要，现代对集中式生产和分配的关注可能难以维持。

通过。油桶成员：晶轴

来源：油桶

自1995年以来，戴维·弗里德利（David Fridley）一直是加州劳伦斯·伯克利国家实验室能量分析计划的一名科学家。他在能源领域在中国工作和生活有近三十年的经验，并且会说流利的普通话。他在石油行业工作了十二年，既担任下游石油市场的顾问，又担任加德士中国的业务发展经理。他就生物燃料的能量和生态极限​​进行了广泛的写作和演讲。Fridley是Post Carbon Institute的研究员。