環(huán)球觀熱點(diǎn):清潔能源有一個(gè)“坎”,87個(gè)國家已經(jīng)垮了過去

撰文/ 馬曉蕾編輯/ 吳 靜設(shè)計(jì)/ 師玉超來源/ 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(guān),世界上第一座裝了電燈的大樓在黑夜里亮了起來,狂歡者們敲響了電力時(shí)代的鐘聲。

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


(資料圖片)

類似的劇情再次在世界各地上演,這一次是清潔能源技術(shù)。

從電動(dòng)車到熱泵和屋頂太陽能板,彭博Green已經(jīng)確定了10種清潔能源技術(shù)采用率的臨界值?,F(xiàn)在,向清潔能源的過渡已經(jīng)達(dá)到近乎全速,87個(gè)國家至少有5%的電力來自風(fēng)能和太陽能。美國在2011年達(dá)到了5%,并在去年,可再生電力突破了20%。

如果美國繼續(xù)保持這一趨勢,那么從現(xiàn)在起10年內(nèi),風(fēng)能和太陽能將占美國發(fā)電量的一半。這將比此前預(yù)測的早了幾年或甚至幾十年。而中國正以最快的速度向風(fēng)能和太陽能轉(zhuǎn)型。

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

成功的技術(shù)發(fā)展遵循一個(gè)S型曲線。在早期階段,應(yīng)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后完成轉(zhuǎn)型的人。即使在2022年,仍有十分之一的人口用不上電。

并不是所有技術(shù)的臨界值都是5%。有些技術(shù)更早,有些則更晚,但基本發(fā)展規(guī)律是相同的:等到生產(chǎn)方面獲得了投資,以及消費(fèi)者的偏好開始轉(zhuǎn)變,第一波采用就能為更大的發(fā)展創(chuàng)造條件。

可再生能源往往在組合中能發(fā)揮出更好的作用,當(dāng)西班牙的太陽落山時(shí),丹麥的風(fēng)能可能會填補(bǔ)一些空白。

風(fēng)力渦輪機(jī)體積巨大,部署困難,所以采用的過程比較緩慢。太陽能電池的成本一旦降下來,可能會大規(guī)模普及,在臨界點(diǎn)之后的增長可能更具爆發(fā)性。

風(fēng)能和太陽能是技術(shù),不是燃料,因此,部署的電池板和渦輪機(jī)越多,獲得的風(fēng)能和太陽能就越多。根據(jù)彭博NEF幾十年的數(shù)據(jù),全球太陽能供應(yīng)每增加一倍,加裝成本就會下降近30%。

根據(jù)彭博NEF的數(shù)據(jù),隨著越來越多的國家開始大規(guī)模采用,風(fēng)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(kuò)張的阻礙。

莫斯蘭丁的艾爾克恩電池儲能系統(tǒng)▼

儲能電池

建立一個(gè)清理電網(wǎng)最大的挑戰(zhàn)是要提供靈活的電力來源,可以根據(jù)需要增加或減少。今天,大多數(shù)靈活發(fā)電是由天然氣和煤炭提供的。電池價(jià)格也是在過去幾年里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(yīng)堆還多。

Voyager Ventures的早期氣候技術(shù)投資者和彭博NEF的高級撰稿人納特·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(nèi)增長。

包括彭博NEF對2022年存儲容量的預(yù)測▼

所有東西都通電

70多個(gè)國家已經(jīng)設(shè)定了將溫室氣體污染減少到零的目標(biāo),包括中國、美國和歐洲。這三個(gè)最大的碳排放地區(qū)和其他宣布實(shí)現(xiàn)凈零排放的國家加起來占全球排放量的75%以上。

要達(dá)到凈零排放的目標(biāo),既要清理電網(wǎng),又要擴(kuò)大接入電網(wǎng)的能源。最大的挑戰(zhàn)之一是取代用于取暖的化石燃料鍋爐。用于取暖、制造或大棚的熱量約占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。這不是什么新技術(shù),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(dá)70%的加熱和冷卻的能源消耗。熱泵還被用于熱水器、洗衣機(jī),甚至電動(dòng)汽車。唯一障礙是它們的早期成本較高,但現(xiàn)在許多政府都有補(bǔ)貼。

熱泵▼

根據(jù)歐洲熱泵協(xié)會的數(shù)據(jù),熱泵已經(jīng)取代了歐洲約20%的鍋爐,每年為消費(fèi)者節(jié)省超過1000億美元?!岸頌鯖_突帶來的能源危機(jī)使它們更有吸引力,安裝人員的單都接不過來了。”據(jù)該行業(yè)團(tuán)體的秘書長托馬斯·諾瓦克(Thomas Nowak)說。

“你必須為2023年冬季做計(jì)劃?!敝Z瓦克說,“在歐洲,現(xiàn)在沒有人再指望天然氣?!?/p>

交通

運(yùn)輸業(yè)占世界能源消耗的四分之一。與熱泵一樣,雖然電動(dòng)汽車的售價(jià)更高,但它節(jié)省的燃料往往使其總持有成本低于同級別燃油車。

美國是第19個(gè)跨過電動(dòng)車臨界點(diǎn)的國家:5%的新車銷量為純電動(dòng)車。如果遵循前18個(gè)國家的趨勢,到2025年底,四分之一的新車銷售可能是電動(dòng)的。

美國和加拿大都在過去六個(gè)月里首次超過5%▼

世界各地都會出現(xiàn)類似的電動(dòng)車臨界點(diǎn),因?yàn)榇蠖鄶?shù)障礙是普遍存在的:充電樁供應(yīng)不足,售價(jià)高昂,以及消費(fèi)者接受度偏低。

韓國在2021年超過臨界點(diǎn),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里,太陽能電池板映照在一輛大眾汽車的窗戶上▼

豐富電動(dòng)車

把插電式混合動(dòng)力汽車也算進(jìn)來,全球道路上的電動(dòng)汽車已經(jīng)超過了2000萬輛,或者大約占車輛總數(shù)的2%。彭博NEF預(yù)計(jì),到明年年底,這一數(shù)字將再翻一番。在美國,根據(jù)彭博NEF的預(yù)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(dòng)力車的臨界值為新車銷量的10%,原因可能與準(zhǔn)入門檻較低有關(guān)。美國和中國大多跳過了插電式混合動(dòng)力車,甚至今天美國還沒有跨越10%的門檻。

事實(shí)證明,汽車制造商也有臨界點(diǎn),超過這個(gè)臨界點(diǎn),他們的電動(dòng)車產(chǎn)量就會加速。這可能主要取決于時(shí)間和成本。因?yàn)楣S必須重新調(diào)整,供應(yīng)鏈必須重新配置。例如,在歐洲,一旦一個(gè)汽車制造商的季度銷量中有10%是電動(dòng)汽車,那么電動(dòng)汽車的份額在不到兩年的時(shí)間里就會增加兩倍。

中國在20世紀(jì)90年代開始向電動(dòng)兩輪車過渡,現(xiàn)在是世界的領(lǐng)導(dǎo)者,大約占70%的市場份額▼

人們生產(chǎn)和使用電力的方式正發(fā)生各種轉(zhuǎn)變,這些轉(zhuǎn)變將最終決定氣候變化的規(guī)模。這些不同的技術(shù)共同構(gòu)成了各自的臨界點(diǎn),從而建立起一個(gè)氣候安全的能源系統(tǒng)。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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