为了减轻全球影响,我们需要大幅减少碳排放,甚至更好——完全停止排放。 许多国家已经认识到为此需要从化石燃料转向可再生或“绿色”能源。
虽然我们大多数人的家庭都由煤炭和风能等多种能源提供动力,但有一天一切都完全由可再生能源提供是否可行?
我们询问了 22 位可再生能源、工程和能源系统专家“一个国家 100% 使用可再生能源是否可行?”。 十五个回答可能是,这是我们发现的。
什么是可再生能源?
可再生能源是指可以快速补充的能源。 石油和煤炭的生产需要数百万年,因此不可再生。 核电使用铀,也是不可再生的。 但任何来自自然界短期力量的东西,如太阳、月亮或雨水,都是可再生的。
地热、太阳能、水力、风能、潮汐能和生物质能都是可再生能源,因为它们在不久的将来不会耗尽。 可再生能源的容量是巨大的:
“地球接收23000台币太阳能,而全球能源消耗量为 16 TW。 因此,即使我们只捕获 0.07% 的太阳能,[100% 可再生能源]也是可能的”说吴晓宇教授,麻省理工学院能源专家。
从技术上来说,100%可再生能源可行吗?
冰岛电力近100%的其电力来自可再生能源,利用其丰富的地热和水力供应。 可再生能源也可以主导人口较多国家的电力需求。
关于80%巴西 2.09 亿人口的电力需求主要来自可再生能源、生物质能和水力发电。 然而,平均而言,可再生能源发电〜29%世界各地的电力。 那么人口大国的可再生能源能否达到100%呢?
在2017年斯坦福大学的 Mark Jacobson 教授及其同事发表了一篇科学论文,概述了 139 个国家向 100% 可再生能源过渡的路线图。
可再生能源和气候学专家雅各布森教授,描述这篇论文如何与许多其他研究一起构成“由超过 85 位作者和 35 位同行评审员完成的工作主体,[其]得到了额外支持”30 项同行评审研究他们发现可以通过 100% 或接近 100% 的可再生能源系统来满足需求与供应。”
此类研究基于预测未来情景并测试不同电力系统以确定它们是否能够满足能源需求的模型。 与任何类型的建模一样,正确估计所有参数都具有挑战性。
加州大学能源系统和经济学专家 Mark Delucchi 博士强调考虑到其中一些复杂性,“可行性问题归结为几个基本问题:面对截然不同的能源系统,我们如何对需求方行为进行建模;我们如何量化现有或近期能源的成本和性能技术;以及我们如何处理难以用美元量化的影响(例如核电风险)”。
其他专家不同意大多数国家可再生能源可以达到 100% 的观点。 阿德莱德大学的本杰明·赫德 (Benjamin Heard) 及其同事发表了纸审查 100% 可再生电力系统的可行性。
他争论严重依赖水力和生物质资源——而大多数国家无法获得这些资源,因此将依赖太阳能、风能和存储等资源。 他表示,在这种情况下,可再生能源不太可能实现 100% 的电力供应。
100% 可再生能源面临哪些挑战?
一些专家强调了对可靠性的担忧。
“每隔一段时间,你就会看到可再生能源生产中的能源短缺。这是因为风能和太阳能的能源生产天数较低……如果你错过了可再生能源生产的一天,你就必须启动燃气发电机来补充能量需求”说美国电气与电子工程师学会可再生能源专家尤金·普雷斯顿博士。
电池和储能解决方案是未来帮助实现这一目标的一种选择。
然而,一些专家表示,实现 100% 可再生能源的障碍似乎更多的是经济和政治因素。
“在什么方面可行?如果在技术方面可行,那么似乎有可能……如果在必要的政策、融资和制度驱动因素方面可行,那么可能性就较小,除非当前的政治、经济和制度/治理系统受到充分扰动”说劳伦斯·德利纳教授是波士顿大学可再生能源专家。
带走
尽管存在一些争议,但大多数专家都认为 100% 可再生能源是可行的。 它在经济上或政治上是否可行——这是一个非常不同的问题。
文章基于 22 位专家对此问题的回答:一个国家拥有 100% 可再生能源是否可行?
此专家回应是与独立事实核查平台合作发布的Metafact.io。 订阅他们的每周通讯这里。