2025年度突破:可再生能源不可阻挡的崛起

来源:《科学》杂志发布时间:2025-12-19 16:49:14

工业革命以来,人类社会一直依靠古老的太阳能运转——这些能源在数亿年前被植物捕获,储存在化石燃料中,并从地下挖掘和钻探。但今年的势头明显转向了今天太阳流出的能量。可再生能源,大多来自阳光本身或风能,最终由太阳驱动,在多个方面超过了传统能源。

据能源智库Ember称,今年可再生能源在全球电力来源中超过了煤炭,太阳能和风能的增长速度足以覆盖从1月到6月全球电力使用量的全部增长。今年九月,中国在联合国宣布,中国将在十年内减少多达10%的碳排放,这不是通过减少能源使用,而是通过加倍加大风能和太阳能。非洲和南亚的太阳能电池板进口量激增,因为这些地区的人们意识到屋顶太阳能可以廉价地为灯光、手机和风扇供电。对许多人来说,可再生能源的持续增长似乎势不可挡——这一前景促使《科学》杂志将可再生能源浪潮评为2025年度突破。

这一承诺是在11月巴西贝伦联合国气候会议上被强调的负面新闻背景下提出的。随着各国未能实现2015年巴黎气候协定承诺的减排,全球碳排放持续攀升。将全球变暖限制在1.5°C以内——这一直是遥远的目标——现在看来完全遥不可及。但牛津大学数据科学家兼气候博主汉娜·里奇(Hannah Ritchie)是那些看到希望的人之一。她说,得益于可再生能源,期待已久的化石燃料衰退已在眼前。中国“正处于临界点......实际上开始淘汰煤炭“,以及世界其他地区化石燃料的使用也很可能随之而来。

中国强大的工业引擎是驱动力。经过多年通过补贴耐心培育该领域,中国现已主导全球可再生能源技术生产。它生产了全球80%的太阳能电池、70%的风力涡轮机和70%的锂电池,价格无可匹敌。“中国真的掌握了这点......借助其经济规模、制造能力以及国内激烈竞争,“亚洲社会政策研究所中国气候中心主任李朔说。

随着产量激增,价格下跌,需求激增。产量加快以跟上步伐,进一步压低价格并激发更多需求。结果形成了一个良性循环,可再生技术发展成为如今占中国经济超过10%的产业。风能和太阳能成为世界上许多地区最便宜的能源。

中国工厂涌出的科技巨浪改变了该国的能源格局——也包括其物理环境。几十年来,中国的发展与煤炭划上等号,煤炭产生了令人窒息的空气污染和巨大的碳排放,甚至超过了所有其他发达国家的总和。如今,太阳能电池板覆盖了沙漠和阳光普照高原,风力涡轮机高达300米,守护着海岸线和山顶。过去十年中国的太阳能发电量增长了20多倍,其太阳能和风电场现已具备为整个美国供电的容量。

中国日益增长的绿色科技出口也正在改变世界其他地区。欧洲是长期客户,但全球南方国家也在市场动力和能源独立的推动下,争相购买中国的太阳能电池板、电池和风力涡轮机。例如,在巴基斯坦,随着乌克兰战争推高天然气价格和电网成本,2022年至2024年中国太阳能电池板的进口增长了五倍。“对于那些问'我怎么让家里的灯亮着'的人来说,这是一个非常显而易见的选择,”能源与清洁空气研究中心分析师劳里·米利维尔塔说。在南非,老旧且不可靠的煤电厂也推动了类似的动态。埃塞俄比亚在担心水电这一国家支柱随着干旱频繁而衰落的担忧中,拥抱了太阳能和风能。

价格下跌推动了太阳能和风能的激增,远远超过了其他任何能源的增长速度。这张图表显示了装机容量,比较中太阳能和风能,后者每天只能满功率发电几个小时,这与化石和核能不同。但今年可再生能源合计产生的电力超过了煤炭。

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到目前为止,这还不是一个新技术的故事。曾经有人说,中国“或多或少依赖美国半个世纪前发明的核心太阳能技术”。那时美国为航天器制作精品面板;如今,中国为世界制造——更好、成本远低于市场,且数量惊人。

技术进步可能推动未来的进步。如今的太阳能电池由晶体硅制成,但另一种晶体——钙钛矿,可以与硅一同叠加,制造出通过捕捉更多光线颜色提升效率的电池。材料技术进步使风力涡轮机叶片加长并能收集更多能量,而浮动涡轮机的设计则可能大幅扩展其部署的海上区域。而现在用于储存能量的巨型锂离子电池,在阳光和风力减弱时,有一天可能会被其他化学物质取代。钒流电池和钠电池可能更便宜;锌气电池可以储存更多能量。

与此同时,气候科学家已经看到现有技术带来的益处。今年,可再生能源帮助中国的温室气体排放几乎停滞,并使全球碳峰值触手可及。但要真正减少排放,世界需要将今年跨越的门槛视为起点。

塔夫茨大学能源与气候专家凯利·西姆斯·加拉格尔说:“中国继续生产煤炭令我担忧。”过去一年内,数十座新工厂投入运行,尽管许多设备处于闲置状态,等待作为“峰值”点燃以应对需求激增。在美国,唐纳德·特朗普总统政府已宣布对风能和太阳能开发开战,廉价的中国太阳能电池板面临严峻的贸易壁垒。美国煤炭消费今年正在上升,此前长期下降。

充分利用风能和太阳能所需的基础设施也是一大难题。中国正在建设电池电场储存绿色电力,并建设长途输电线路以输送到城市,但速度可能还不够快。航空旅行和重工业短期内不会实现电气化。

但如果未来仍有担忧,回顾过去会让人深刻感受到可再生能源取得的惊人进步。2004年,全球花了整整一年才安装1吉瓦太阳能容量。如今,每天在线的数量是这个数量的两倍。那时,可再生能源带有一种美德的光环:买家因气候问题支付了比化石能源更高的价格。真正的驱动力是自身利益:降低成本和更高的能源安全。

这种动力的转变可能是最重要的突破,确保今年的转折点只是开始。


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