撰文/ 馬曉蕾編輯/ 吳 靜設(shè)計/ 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(wǎng),將電力從煤炭發(fā)電機直接輸送到家庭。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“坎”,跨過它之后,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(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。現(xiàn)在,向清潔能源的過渡已經(jīng)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%,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能和太陽能轉(zhuǎn)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(fā)電(來源:彭博NEF)▼
成功的技術(shù)發(fā)展遵循一個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,在臨界點之后的增長可能更具爆發(fā)性。
風能和太陽能是技術(shù),不是燃料,因此,部署的電池板和渦輪機越多,獲得的風能和太陽能就越多。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(tǒng)▼
儲能電池
建立一個清理電網(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多個國家已經(jīng)設(shè)定了將溫室氣體污染減少到零的目標,包括中國、美國和歐洲。這三個最大的碳排放地區(qū)和其他宣布實現(xiàn)凈零排放的國家加起來占全球排放量的75%以上。
要達到凈零排放的目標,既要清理電網(wǎng),又要擴大接入電網(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70%的加熱和冷卻的能源消耗。熱泵還被用于熱水器、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(xiàn)在許多政府都有補貼。
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,每年為消費者節(jié)省超過1000億美元?!岸頌鯖_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(jù)該行業(yè)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?!敝Z瓦克說,“在歐洲,現(xiàn)在沒有人再指望天然氣。”
交通
運輸業(yè)占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(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里首次超過5%▼
世界各地都會出現(xiàn)類似的電動車臨界點,因為大多數(shù)障礙是普遍存在的:充電樁供應(yīng)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里,太陽能電池板映照在一輛大眾汽車的窗戶上▼
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(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,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,插電式混合動力車的臨界值為新車銷量的10%,原因可能與準入門檻較低有關(guān)。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,汽車制造商也有臨界點,超過這個臨界點,他們的電動車產(chǎn)量就會加速。這可能主要取決于時間和成本。因為工廠必須重新調(diào)整,供應(yīng)鏈必須重新配置。例如,在歐洲,一旦一個汽車制造商的季度銷量中有10%是電動汽車,那么電動汽車的份額在不到兩年的時間里就會增加兩倍。
中國在20世紀90年代開始向電動兩輪車過渡,現(xiàn)在是世界的領(lǐng)導者,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,從而建立起一個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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