风能和太阳能不足以实现全球气候目标

可再生能源的生产每年都在增加。但在分析了60个国家的风能和太阳能的增长速度后,瑞典查尔姆斯理工大学和隆德大学以及奥地利维也纳中欧大学的研究人员得出结论,几乎没有一个国家的发展速度足以避免全球变暖1.5°C甚至2°C。

“这是第一次精确测量单个国家的最大增长率,这表明了用可再生能源取代传统能源的巨大挑战,以及探索不同技术和场景的必要性。”查尔姆斯理工大学能源转型副教授杰西卡·朱厄尔说。

政府间气候变化专门委员会(IPCC)已经确定了能够将全球变暖控制在1.5°C或2°C以内的能源情景。在这些方案中,大多数都设想了可再生能源电力的快速增长:风能和太阳能平均每年约占全球总电力供应的1.4%,在更雄心勃勃的太阳能方案中,这一比例超过3%。但研究人员的新发现表明,到目前为止,只有少数几个国家能够实现如此快速的增长。

衡量和预测可再生能源等新技术的增长是困难的,因为它们不是线性增长的。相反,增长通常遵循所谓的s曲线——起初它呈指数级加速,然后稳定到一段时间的线性增长,最后随着市场趋于饱和而放缓。

“我们提出了一种新方法:使用数学模型来测量s曲线的斜率,即在其最陡峭处达到的最大增长率。这是看待新技术发展的一种全新方式。”杰西卡·朱厄尔说。

在分析60个最大的国家时,研究人员发现,陆上风力发电的最大增长率平均为每年总电力供应的0.8%,太阳能发电的平均增长率为0.6%——远低于IPCC的情景。仅在葡萄牙、爱尔兰和智利等较小的国家,风能和太阳能的持续年增长速度分别超过2%和1.5%。

“可能在同质化程度更高的小国更容易实现更快的增长,而在多样化的大型体系中则不然。”杰西卡·朱厄尔说。

“在较大的国家中,迄今为止只有德国能够保持陆上风力发电的增长,与气候稳定情景的中值相当。换句话说,为了保持在气候目标的轨道上,全世界都应该像德国最近那样快速建设风力发电。风能和太阳能的发展速度可能是有限的,因此我们应该系统地分析其他气候解决方案的可行性,特别是对印度和中国等快速增长的亚洲经济体而言。”中欧大学和隆德大学环境科学与政策教授Aleh Cherp说。

这篇题为“与全球气候目标所需增长相比,风能和太阳能的国家增长动态”的文章发表在《自然能源》杂志上,由Aleh Cherp、Vadim Vinichenko、Jale Tosun、Joel A.Gordon和Jessica Jewell撰写。

来源:https://www.chalmers.se/

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