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解释可再生能源的指数增长

在高雄国家体育场屋顶的太阳电池板在台湾。

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汤姆王

近年来,太阳能和风力发电的快速增长呼吁全球努力降低温室气体排放,并限制气候变化最危险的影响。

2010年,太阳能和风合并只有1.7%全球发电。到去年,它爬上了8.7% - 远远高于先前被主流能源模型预测的%。例如,2012年,国际能源机构预计2030年全球太阳能发电将达到550个区域,但到2018年的数量超过。这些模型通常认为太阳能和风的增长将是线性的,但实际上增长是指数级的。

了解过去的可再生能源的指数增长使我们有理由更加乐观,更加乐观,以满足未来的气候目标。本文解释了太阳能和风的增长背后的原因,已经取得了多少进展以及进一步进一步的进展。

为什么可再生发展如此之快?

降低成本是可再生能源爆炸的最大因素。自2010年以来,成本太阳能光伏电力下降了85%,陆上和海上风电的成本已被削减大约一半。这两种可再生能源都与化石燃料电力具有成本竞争力。

由于积极的反馈循环,成本如此剧烈地下降。可再生能源技术部署的越多,由于规模经济和具有竞争性供应链的经济,其他因素,它们变得更便宜。这些下降的成本反过来刺激了更多部署。例如,在过去的十年中,每次部署世界各地的太阳能量都翻了一番,安装太阳能产能的价格下降了34%。作为可再生能源技术模块化和标准化在一个地方制作的成本改进或技术进步可以在其他地方迅速复制。

可再生能源部署的其他方面也是自我加强的。随着可再生能力的发展,扩大其政治影响力并吸引更多金融,更容易利用进一步的政策支持和金融。由于金融家越来越熟悉可再生能源的技术和项目风险,资本成本减少了。此外,证据建议可再生能源的传播是社会传染性的 - 当一个房屋安装屋顶太阳能时,看到它并谈论它的邻居更有可能安装屋顶太阳能。

政策支持对可再生能源的增长至关重要。可再生能源税收抵免和补贴,饲养关税和竞争性拍卖都有助于降低成本和刺激部署。政府对研究和发展的投资至关重要,促进可再生能源的创新。中国,欧洲和美国已成为太阳能和风的领导者,通过政策支持以及全球范围,165个国家的目标是增加可再生能源的目标。它不仅仅是国家;超过600个城市全球有100%的可再生能源目标。

可再生能源的增长时间表

风能首先起飞在2000年代初,虽然太阳能在后来大约脱下了大约十年,但甚至比风更快地增长。推动可再生能源的增长的因素已经系统性,但某些关键时刻反映了更大的趋势或作为可再生能源采用的转折点。

可再生能源增长(资料来源:WRI)
(来源:WRI)

了解S曲线增长动态

一个2020年报告从气候行动跟踪器包括一个全球脱碳目标,可再生电力限制全球变暖到安全水平。要与1.5摄氏度途径一致,可再生能源将需要达到2030年的全球电力的55%至95%至2050至100%,到2050年,占优势份额,由其他可再生能源补充。这些目标与联合国高级冠军密切相关竞争零竞选,这一直致力于对准关键部门演员突破性的行动和野心这可以促进变革,以及2021年11月发表于第26章的报告2021年报告。

达到如此高水平的可再生能源听起来令人生畏,但是当你考虑指数增长的力量时,就较少。全球发电太阳风的市场份额gr从2015 - 2015年的复合年均增长率为15%。如果以这种速度继续持续,太阳能和风量将达到2030年的45%和100%到2033年。

问题解决了?不完全的。从历史上看,呈指数级增长的技术具有“最高速度”的增长 - 实现的最大增长率,持续一段时间,然后随后逐渐减慢100%的采用。这种模式称为S曲线。

一个新的文章在自然能源中,试图了解最高速度是通过观察最远的国家来实现太阳能和风能增长,并且已经到达了太阳能或风的S曲线的最陡部分。

他们发现,在太阳能增长以最高速度稳定的国家,该增长平均每年供电的0.6%。根据自己的基准,这低于全球所需的1.4%,以满足巴黎协定的1.5摄氏度。智利是唯一一个拥有成熟太阳能市场的国家,最大增长率高于所需的增长率。

与此同时,在陆上风力增长以最高速度稳定的国家,该增长平均每年供电量的0.8%,低于全球所需的1.3%。只有少数有成熟的风市场的国家都有最大的增长率,所需的是需要的,包括爱尔兰,葡萄牙和巴西。

这些国家证明了这种快速的增长可以实现 - 但关键是为了维持最高的最大增长率,并在全球范围内进行,而不仅仅是选择具有理想条件的国家。

未来可再生能源将发生什么?

尽管有明显的势头,但似乎可再生能源的增长必须加速,尽管仍然存在多大的不确定性,但需要多少加速度。

下面的图形说明了太阳能和风如何达到限制全球变暖至1.5℃所需的气候目标的一个潜在途径。这不是S-曲线可以采取的唯一形状,以满足目标,也不一定是最有可能的,但它给出了一般意义于所需的内容。

可能的途径1.5摄氏度对齐(来源:WRI)

需要更多的政策支持,以确保可再生能源采用遵循S曲线,并且足够快地增长以满足巴黎协议的目标。所有国家,包括该部门尚未领导的国家,都需要激励快速部署并继续降低成本。

政府应设定使用可再生能源的目标和要求。目前这些最常见的电力部门,但它们也应该应用于其他最终用途的领域,例如加热和冷却,工业和运输。betway必威娱乐政府还需要提高电网的灵活性,以适应可再生能源,例如通过投资远程传输线并引入新的能量存储技术。

尽管需要克服的挑战,但非线性变化是一种强大的力量。如果我们在十年前旅行,能源行业专家会震惊地听到可再生能源成本下降以及年度部署多次。我们在2030年有多震惊?这取决于我们今天所做的事情。

这个故事首先出现在:

WRI.

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