世界向可再生能源轉型有多快?87個國家“電力”全開

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撰文

/ 馬曉蕾

編輯

/ 吳 靜

設計

/ 師玉超

/ 彭博社 作者:Tom Randall

1879年的除夕夜,托馬斯·愛迪生(Thomas Edison)按下了開關,世界上第一座裝了電燈的大樓在黑夜裡亮了起來,狂歡者們敲響了電力時代的鐘聲。

愛迪生的志向遠不止小小的燈泡。他想要的是建立一個完整的電網,將電力從煤炭發電機直接輸送到家庭。25年之後,電力只供應了美國5%的家庭,而5%被證明是一個“坎”,跨過它之後,電力的普及速度開始加倍。到1950年,整個美國則全部接入電網。

類似的劇情再次在世界各地上演,這一次是清潔能源技術。

從電動車到熱泵和屋頂太陽能板,彭博Green已經確定了10種清潔能源技術採用率的臨界值。現在,向清潔能源的過渡已經達到近乎全速,87個國家至少有5%的電力來自風能和太陽能。美國在2011年達到了5%,並在去年,可再生電力突破了20%。

如果美國繼續保持這一趨勢,那麼從現在起10年內,風能和太陽能將佔美國發電量的一半。這將比此前預測的早了幾年或甚至幾十年。而中國正以最快的速度向風能和太陽能轉型。

可再生能源包括所有的風能和太陽能,不包括其他形式的零排放發電(來源:彭博NEF)▼

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成功的技術發展遵循一個S型曲線。在早期階段,應用速度很慢,一旦成為主流,速度就會快得驚人。曲線的頂端代表了最後完成轉型的人。即使在2022年,仍有十分之一的人口用不上電。

並不是所有技術的臨界值都是5%。有些技術更早,有些則更晚,但基本發展規律是相同的:等到生產方面獲得了投資,以及消費者的偏好開始轉變,第一波採用就能為更大的發展創造條件。

可再生能源往往在組合中能發揮出更好的作用,當西班牙的太陽落山時,丹麥的風能可能會填補一些空白。

風力渦輪機體積巨大,部署困難,所以採用的過程比較緩慢。太陽能電池的成本一旦降下來,可能會大規模普及,在臨界點之後的增長可能更具爆發性。

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風能和太陽能是技術,不是燃料,因此,部署的電池板和渦輪機越多,獲得的風能和太陽能就越多。根據彭博NEF幾十年的資料,全球太陽能供應每增加一倍,加裝成本就會下降近30%。

根據彭博NEF的資料,隨著越來越多的國家開始大規模採用,風能和太陽能成為全球最便宜的新電力容量來源,成本不再是它們擴張的阻礙。

莫斯蘭丁的艾爾克恩電池儲能系統▼

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儲能電池

建立一個清理電網最大的挑戰是要提供靈活的電力來源,可以根據需要增加或減少。今天,大多數靈活發電是由天然氣和煤炭提供的。電池價格也是在過去幾年裡才下降到足以與之競爭的水平。

在加州9月的歷史高溫下,儲能電池為人們守住了用電底線。電池為加州人提供的電力比核反應堆還多。

Voyager Ventures的早期氣候技術投資者和彭博NEF的高階撰稿人納特·布拉德(Nat Bullard)指出,電池與可再生能源搭配的這一組合只會越來越多。明年會有更多的電池,而核電站不會在短期內增長。

包括彭博NEF對2022年儲存容量的預測▼

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所有東西都通電

70多個國家已經設定了將溫室氣體汙染減少到零的目標,包括中國、美國和歐洲。這三個最大的碳排放地區和其他宣佈實現淨零排放的國家加起來佔全球排放量的75%以上。

要達到淨零排放的目標,既要清理電網,又要擴大接入電網的能源。最大的挑戰之一是取代用於取暖的化石燃料鍋爐。用於取暖、製造或大棚的熱量約佔世界最終能源消耗的一半,而且在太陽能最弱的冬季需求最大。

解決方案是電熱泵。這不是什麼新技術,但近年來它們變得更便宜了,甚至更高效。它們可以減少多達70%的加熱和冷卻的能源消耗。熱泵還被用於熱水器、洗衣機,甚至電動汽車。唯一障礙是它們的早期成本較高,但現在許多政府都有補貼。

熱泵▼

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根據歐洲熱泵協會的資料,熱泵已經取代了歐洲約20%的鍋爐,每年為消費者節省超過1000億美元。“俄烏衝突帶來的能源危機使它們更有吸引力,安裝人員的單都接不過來了。”據該行業團體的秘書長托馬斯·諾瓦克(Thomas Nowak)說。

“你必須為2023年冬季做計劃。”諾瓦克說,“在歐洲,現在沒有人再指望天然氣。”

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交通

運輸業佔世界能源消耗的四分之一。與熱泵一樣,雖然電動汽車的售價更高,但它節省的燃料往往使其總持有成本低於同級別燃油車。

美國是第19個跨過電動車臨界點的國家:5%的新車銷量為純電動車。如果遵循前18個國家的趨勢,到2025年底,四分之一的新車銷售可能是電動的。

美國和加拿大都在過去六個月裡首次超過5%▼

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世界各地都會出現類似的電動車臨界點,因為大多數障礙是普遍存在的:充電樁供應不足,售價高昂,以及消費者接受度偏低。

韓國在2021年超過臨界點,中國為2018年,挪威是在2013年。接下來將跨越這一門檻的是加拿大、澳大利亞和西班牙。

在德國茨維考的大眾汽車公司的工廠裡,太陽能電池板映照在一輛大眾汽車的窗戶上▼

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豐富電動車

把插電式混合動力汽車也算進來,全球道路上的電動汽車已經超過了2000萬輛,或者大約佔車輛總數的2%。彭博NEF預計,到明年年底,這一數字將再翻一番。在美國,根據彭博NEF的預測,到2030年,超過一半的新車將可以插電。

有趣的是,插電式混合動力車的臨界值為新車銷量的10%,原因可能與准入門檻較低有關。美國和中國大多跳過了插電式混合動力車,甚至今天美國還沒有跨越10%的門檻。

事實證明,汽車製造商也有臨界點,超過這個臨界點,他們的電動車產量就會加速。這可能主要取決於時間和成本。因為工廠必須重新調整,供應鏈必須重新配置。例如,在歐洲,一旦一個汽車製造商的季度銷量中有10%是電動汽車,那麼電動汽車的份額在不到兩年的時間裡就會增加兩倍。

中國在20世紀90年代開始向電動兩輪車過渡,現在是世界的領導者,大約佔70%的市場份額▼

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人們生產和使用電力的方式正發生各種轉變,這些轉變將最終決定氣候變化的規模。這些不同的技術共同構成了各自的臨界點,從而建立起一個氣候安全的能源系統。世界將在哪一天成功跨越這一門檻,是目前最大的問題。

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