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太阳能光伏板尽头的光:加沙地带、地缘政治冲突与可再生能源转型之间的相互作用
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作者:Itay Fischhendler,耶路撒冷希伯来大学地理系教授,为跨境水机构和中东水政策研究领域的领先学者;Lior Herman,耶路撒冷希伯来大学国际关系系高级讲师(副教授),研究兴趣为能源政治与地缘政治;Lioz David,耶路撒冷希伯来大学地理学硕士,研究兴趣为地理信息和遥感。
招聘美工来源:Itay Fischhendler, Lior Herman & Lioz David, "Light at the End of the Panel: The Gaza Strip and the Interplay Between Geopolitical Conflict and Renewable Energy Transition," New Political Economy, Vol.27, No.1, 2022, pp.1-18.
导读
可再生能源转型是缓解气候变化的关键之一。虽然人们已经注意到这一转型面临的各种经济、制度、技术和社会文化障碍,但尚不清楚地缘政治力量笼罩下的国家间冲突如何影响可再生能源的部署。本研究首次使用遥感技术来研究在以色列冲突的背景下,可再生能源在加沙地带的时空扩散情况。通过检查电力供应、可再生能源成本波动、土地使用和机会成本等多个变量的相互作用,作者首次对加沙地带等动荡的地缘政治的冲突环境与可再生能源转型之间的关系进行了定量分析。本文发现:尽管有许多令人沮丧的情况,例如国内派系之间以及与以色列的持续冲突、不稳定的投资环境、无法获得融资以及失败和有限的建国后,加沙依然已经成为可再生能源的沃土。本文认为冲突环境具有双重影响:某些方面阻碍可再生能源的发展,而另一些方面则起到促进作用。这些方面之间的平衡是几个变量的函数,其中一些变量与冲突的强度和持续时间明确相关,而其他变量,如规模经济、机会成本和替代能源生产成本,只与冲突环境间接相互作用。作者还发现,能源不安全与其他变量协同作用,能够推动能源独立和环境创新。本文发现,虽然冲突随深度贫困而加剧,但加沙地带已经成为可再生能源的领导者。
加沙地带
本文通过考察加沙地带2012年至2019年的情况,研究了严重冲突对可再生能源部署的影响。加沙地带主要依赖以色列作为其能源组合的来源。加沙唯一的发电厂几乎完全由以色列供应的化石燃料供能。以色列还通过其互连的电网提供120兆瓦的电力,近年来埃及也提供了约20兆瓦的电力,但其供应已于2018年2月停止。加沙遭受约250-270兆瓦的短缺(当时的能源需求估计为450兆瓦)。在多年的冲突中,加沙的电力系统和基础设施遭到严重破坏。在2014年与以色列的战争中,发电厂遭到严重破坏,需要数月时间才能恢复正常产能。这种能源短缺严重影响了基本服务的提供,并破坏了加沙脆弱的经济。电力供应不足也对整个加沙地带的商业发展产生了负面影响,阻碍了电力密集型产业的发展。危机的持久性导致个人和家庭依赖私人供应商运营的柴油发电机,使用食用油为车辆提供动力,以及熔化塑料以生产替代性燃料。初步报告表明,电力短缺促使加沙的家庭、医院和学校安装太阳能。
研究方法
对太阳能电池板和分析单元进行定位在线全职美工
使用遥感和空间分析来阐明地缘政治问题和影响的研究正在兴起。遥感技术被认为在实地观测参差不齐的、难以到达或危险的冲突地区最有价值。这些研究大多考察了地缘政治和冲突条件如何影响土地利用过程:例如,分析波黑战争如何影响农业土地实践。为了分析加沙地带太阳能的部署和分布,本文使用了遥感方法以及深度机器学习算法和神经网络分析。作者在遥感过程中检测到的最小物体尺寸为2.5平方米,每条边的长度至少为1.5米。无论它们的大小和它们之间的可能距离如何,单个屋顶上的太阳能电池板被视为单个站点。对于地面太阳能电池板,所有距离小于25米的太阳能站点都被视为一个站点,除非有栅栏或墙壁将它们分开,如果有障碍物隔开,它们被视为几个站点,类似于25米或更远距离的地面太阳能电池板。
图像材料、时间框架和假设关系
该调查在五个时间点进行:2012年5月、2014年4月、2015年5月、2018年5月和2019年6月。所有调查都在4月至6月之间进行,因为这段时间通常以少云为特征,这是使用遥感的必要条件。虽然选择五个时间点反映了作者希望显示太阳能电池板在空间和时间上扩散的准确发展,但它也代表了多种经济、社会和地缘政治条件的变化。2012年5月的调查反映了太阳能电池板在国际价格急剧下跌和以色列与巴勒斯坦之间的地缘政治动荡时期之前的普及。2014年4月的调查显示,可再生能源生产成本下降了68%(与2010年相比),同时由于政治不稳定,电网可用电力进一步减少。两项调查之间的差异使我们能够在冲突环境保持不变的情况下隔离太阳能电池板成本和电力可用性的影响。2015年5月反映了2014年7月加沙战争后八个月的时间点,其特点是关系相对平静,电力供应低,太阳能成本稳定。作者预计这些条件以及冲突的缓和将促使太阳能电池板的采用大幅增加或减少。2018年5月标志着这一相对和平时期的结束和新一轮对抗的爆发。作者预计2015-2018年期间向可再生能源的过渡将增加,特别是由于电力供应和太阳能生产成本的进一步下降。最后,2019年6月的调查反映了以色列和哈马斯在加沙地带再次发生暴力冲突。假设地缘政治条件确实影响了可再生能源的扩散,而冲突条件阻碍了可再生能源基础设施,作者预计冲突将在2018年5月至2019年6月期间对面板的扩散产生不同的影响。
因变量和自变量的选择
因变量是太阳能在时间和空间上的扩散,其时间维度由几个指标衡量:(1)年度可再生能源总产量(以兆瓦为单位);(2)可再生能源在加沙地带总能源结构中的百分比;(3)五个时间点的可再生能源站点数量;(4)可再生能源生产总面积(平方米)。因变量空间维度通过以下方式衡量:(1)每平方公里的可再生能源站点总数;(2)它们在每个调查期间的分布。
四个自变量被用来研究对太阳能扩散的促进和阻碍的影响。首先,武装冲突的作用(1)通过以下几个指标来衡量:(a)以油罐车的数量和进入加沙的太阳能电池板来衡量劳动力、货物和燃料从以色列到加沙的自由流动,这在局势升级期间往往受到限制;(b)根据以色列安全局的月度报告,每月发生的安全事件数量;和(c)用每天通过电网供电的小时数及进入加沙的油罐车数量来衡量能源供应方面的不安全程度。电网供电不足被视为加沙人希望提高能源安全和能源独立性的指标。以下三个自变量用于捕捉经济和背景影响(contextual effects)。其次,机会成本(2)根据四种土地利用类别进行分类:城市、郊区、难民营和农业用途,通过计算每平方公里的太阳能站点数量来检查安装太阳能电池板和其他土地用途之间的权衡;另一个指标是根据屋顶的机会成本较低的假设,将太阳能电池板分布在屋顶而不是地面。第三个变量规模经济(3)用于解释太阳能电池板的扩散,通过四种土地利用中可再生能源的站点的平均大小来衡量。最后,替代能源成本(4)衡量可再生能源生产成本(千瓦/小时)与其他能源成本的比较。该变量还衡量了进入加沙地带的油罐车数量,作为替代电源使用的柴油价格的替代指标。
为了更好地解释变量之间的因果关系及其对太阳能扩散的影响,作者进行了八次半结构化访谈,这些访谈与二手文献一起补充了讨论在线全职美工部分的分析。鉴于在冲突环境中采访人员所涉及的敏感性以及应受访者的要求,该研究通过数字来区分他们。
研究结果分析
研究表明,加沙地带正在发生太阳能革命,太阳能站点持续增加。能源转型始于人口稠密地区,即难民营和城市地区,并随着时间的推移而加剧,尤其是在2018-2019年。太阳能装置扩散到机会成本较低的其他地区,包括郊区,这些地区的上升趋势明显且强劲,在2018年尤为明显。太阳能站点的密度与其大小之间存在反比关系;太阳能站点的密度(数量)在城市地区和难民营中要大得多,但太阳能站点规模增长最快的是农田和郊区;预计在地面上建造太阳能站点的机会成本将高于在屋顶上建造,因为屋顶上的替代用途较少。站点的增长速度因地点、时期和土地利用而不同。截至2018年,99%的太阳能电站都建在屋顶上,而不考虑土地使用差异。因此,2015年,农业地区的土地增长发生在鸡舍、谷仓和牛棚的屋顶上,而不是在开阔的土地上。2018年后,在所有土地用途上安装了地面太阳能电站,并迅速增加,但人口密集且缺乏开放土地区域的难民营除外。总体而言,网店装修截至2019年,96%的太阳能电站建在屋顶上,其余4%建在地面上。除此之外,可再生能源的成本和能源不安全是可再生能源转型的必要因素,但不足以引发加沙地带的可再生能源革命。加沙地带燃料供应的波动通常与安全事件呈负相关。与以色列的冲突时期表明,为了缓解迫在眉睫的人道主义危机,燃料供应急剧增加。因此,激烈的冲突时期不利于投资可再生能源,因为燃料价格下降,从而降低了柴油发电机发电的成本。然而,在冲突时期之后,燃料供应波动促使人们转而使用可再生能源作为其他电力方式的替代或备份,特别是电网和柴油发电机。一旦向可再生能源的过渡变得重要,就像2018年以来的情况一样,它就会通过一个适应阈值,该阈值不会因武装冲突的再次爆发而中断,甚至可能会得到加强。
讨论
加沙地带可以被视为一个实验室,用于检验严重的武装冲突对采用可再生能源的影响。本文的研究结果表明,太阳能装置在加沙地带的扩散在时间和空间上都是不均衡的,并在武装冲突重新升级的情况下(可能正是因为武装冲突再次升级)而继续下去。扩散似乎一旦启动,就会成为一场可再生革命,其势头不会因冲突而逆转。虽然冲突使可再生能源更具有吸引力,但是某些缓解因素也使维持能源现状的负面影响得以减轻。对服务、货物与劳动力自由流动的限制就是负面影响之一。尽管与哈马斯的冲突持续不断,但自2014年以来,由于担心人道主义危机会蔓延到以色列,以色列开始欢迎在保护以色列安全的同时扩大加沙地带电力供应的解决方案。因此,以色列决策者不会将太阳能装置视为安全威胁,也不会限制太阳能电池板从以色列进入加沙地带。太阳能装置由以色列和约旦河西岸的巴勒斯坦开发商出口到加沙地带,或从其他地方进口并通过以色列运输。冲突阻止了为加沙地带增加的集中式能源生产提供有利可图的融资以及维护现有能源基础设施所需的大规模投资。投资的潜在损害以及薄弱的民间治理导致商业不确定性,从而阻碍私营部门的投资者。
尽管没有国家主导的激励措施,而且在周期性地缘政治冲突的背景下,加沙的“绿化”还是发生了。哈马斯在加沙地带绿化方面的薄弱作用及其由非国家和国际行为者的替代与巴格达当地参与者自下而上供电的最新发现相吻合。加沙地带的案例并没有表明没有军事冲突是绿化的条件,而是表明不安全与其他变量协同作用,例如国际可再生能源价格,以及中央政府在推动环境创新方面留下的政策真空。评估可再生能源的优势和维持现状的坏处对于应用可再生能源的影响时,应当考虑其他替代性能源和技术的存在。例如在加沙地带经常与可再生能源竞争(或补充)的柴油发电机。冲突时期(以色列和哈马斯之间以及哈马斯和西岸巴勒斯坦中央政府之间)对油罐车进入加沙地带产生了负面影响,但对太阳能相关材料的自由流动及其成本影响不大。柴油成本的波动阻碍了柴油发电机的使用,而廉价的太阳能技术成为一个鼓舞人心的因素。这场冲突被认为加剧了燃料供应的不确定性,并抑制了中央电网的建设和维护,从而使离网太阳能系统更受欢迎。
结论
关于可再生能源和地缘政治关系的新兴研究衍生出了两个相互竞争的假设。
一种假设表明,可再生能源在武装冲突和动荡的地缘政治背景下如雨后春笋般涌现。这种功能观点强调可再生能源的优势,同时淡化冲突环境的劣势。竞争假设表明恰恰相反。对这两个假设的系统评估受到脆弱国家数据缺乏的挑战,特别是在冲突环境中,以及可再生能源转型在其扩散方面仍处于起步阶段这一事实,这些挑战需要新颖的调查方法,正如本研究所采用的那样,该研究使用遥感来评估地缘政治和冲突条件下可再生能源的时空扩散。尽管存在极度贫困和内外冲突的困境,加沙地带已成为可再生能源的区域领导者,其25%的电力来自太阳能。可再生能源的扩散在时间和空间上分布不均,并受到一系列积极和消极变量的影响。其中一些与冲突明确相关:例如,冲突对劳动力、货物和燃料自由流动的影响、冲突的强度、能源不安全以及对能源独立的渴望。其他变量与冲突间接相互作用:例如,规模经济、机会成本和替代能源生产成本的作用。遥感方法能够研究严重冲突对可再生能源基础设施发展的影响,并为在相关数据不存在或难以获得的地区更广泛地调查冲突影响提供了空间。然而,这种方法并非没有局限性,虽然在识别观察到的现象方面很有用,但它无法提供因果解释、反馈循环和变量之间的协同作用。例如,机会成本和规模经济变量可以相互影响。土地使用限制,例如空地和农业用地短缺,抑制了从更大的可再生能源站点获得规模经济效益的潜力。这两个变量也可能与军事用地需求相互作用,正如其他案例所证明的那样,在这些案例中,对军队训练区域的需求与民用基础设施存在竞争。最后,本案例研究对环境和可再生能源创业和创新面临严重不安全的其他案例的普遍性需要保留。
加沙地带在以色列占领期间的冲突之前,电网和相对良好的供应已经存在,冲突导致之前的消费模式恶化。迹象表明,在相对相似的条件下,国家或个人也可能采用可再生能源策略。一个典型的例子是朝鲜,数据表明朝鲜的公民正在安装低成本的家用太阳能电池板,以解决电力供应不安全的问题。最近,该政权还采用了旨在缓解朝鲜能源不安全和贫困的可再生能源战略。未来的研究应进一步探索决策过程并对消费者和企业家进行调查,以确定影响技术选择的地缘政治和其他变量、它们对财务约束和机会的影响以及冲突环境中的投资策略。还应注意政府的作用(跨越边界两边);该案例研究表明,政府错过了一场发生在他们眼皮底下的基层可再生能源革命,因为他们的参与可能阻碍了这场无声的革命。
词汇积累
地缘政治冲突
Geopolitical Conflict
可再生能源转型
Renewable Energy Transition
遥感技术
Remote Sensing
译者:张立锟,国政学人编译员,上海社会科学院国际问题研究所研究生。
校对 | 刘若锋 魏康桥 孟晓宇
审核 | 丁伟航
排版 | 邵雨欣
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