1879 年除夕夜,愛迪生打開第一座用電燈泡串起來的建築物開關,黑夜變成白晝,迎向新的電力時代,但是愛迪生的想法超越燈泡,計劃建立一個完整的電網,將燃煤發電機的電力直接輸送到家庭,又過四分之一個世紀,電力到達美國前 5% 的家庭,這被證明是一個轉折點。
如今一場新的愛迪生級轉型正在進行中,並影響著這些流向電源插座的電力,以及淨零排放的電力,《Bloomberg Green》列出 10 種清潔能源的臨界點,從電動摩托車到熱泵、屋頂太陽能板,分析哪些國家已經跨越門檻,以及這些市場隨後擴張的速度。
這一切都是潔淨能源的過渡,現在接近全速,已有 87 個國家至少 5% 的電力來自風力和太陽能,美國在 2011 年達到 5%,並在 2021 年飆升至超過 20% 的可再生電力,依循這樣的趨勢,那麼只要 10 年,風力和太陽能將占美國發電量的一半,這將比主要預測提前數年,甚至數十年。
擁有所有好的技術,有時購買舊技術不再有意義,想想 21 世紀的智慧手機、1970 年代的彩色電事蹟,甚至是福特時代的燃油車,成功的技術遵循 S 形採用曲線,早期採用者階段,銷售進展緩慢,一旦成為主流,銷售速度驚人地快,但即使是 2022 年的現在,仍有十分之一的人類沒有電。
5% 並不是一個普遍的臨界點,一些技術更新得更快,另一些更新得更慢,但基本理念一樣,一旦對製造業進行艱難的投資,消費者的偏好開始轉變,第一波採用者就會為更大的發展創造條件,而首先達到臨界點的國家可能會發生什麼事呢?
間歇性可再生能源結合起來往往效果更好,所以當西班牙的太陽落山時,來自丹麥的風可能會彌補一些差距,但即使是單獨使用,特定類型的可再生能源也顯示出明顯的採用曲線,部署巨大的風力渦輪機可能很困難,因此採用更加緩慢。
另一方面,太陽能電池一旦價格可承受,幾乎可以在任何地方出現,因此在臨界點之後的增長可能更具爆炸性,而支撐臨界點的一種現像被稱為經驗曲線,風力和太陽能是技術,而不是燃料,因此部署的面板和渦輪機越多,製造能力就越好,而且全球太陽能供應量翻倍,裝置成本就會減 30%。
根據彭博新能源財經的數據,隨著越來越多的國家開始大規模採用風能和太陽能,風力和太陽能將成為全球最便宜的可再生電力來源,當成本大幅下降,那就不再是擴張的最大障礙,但是這些過程並不能跟上經濟的步伐。
巨型電池需求
清理電網最困難的挑戰是提供彈性的電力,可以根據需要增加或減少,目前最有彈性的發電仍是由天然氣和煤炭提供,只有在過去的幾年裡,電池價格下降到足以競爭的地步,西德州、南澳的電網運營商開始在搶購。
今年 9 月加州熱浪創歷史紀錄,電池將白天儲存的多餘電力,運用在每個人下班回家,打開空調的傍晚時分,從而防止大停電的發生,而在關鍵的高峰時段,電池為美國加州人提供的電力比核反應堆還多。
各國政府將淨零排放射為目標,但是歐洲、美國、中國這三個最大的污染者,還有其他以淨零為目標的污染者,排放的溫室氣體占全球排放量的 75% 以上,而實現淨零目標需要清理電網,又需要擴大接入電網的範圍,最大的挑戰之一就是更換化石燃料鍋爐供暖,約占世界最終能源消耗的一半。
解決方案是電動熱泵,這些設備並不新鮮,但是近年來卻變得更便宜、更高效率,因為可以將加熱和冷卻的能源消耗減少多達 70%,而熱泵也被用在更高效的熱水器、洗衣機,甚至電動車,唯一阻礙就是前期的成本較高,目前許多政府都在補貼。
根據歐洲熱泵協會的數據,熱泵已經取代歐洲約 20% 的鍋爐,每年為消費者節省超過 1,000 億美元,協會秘書長諾瓦克(Thomas Nowak)表示,俄羅斯入侵烏克蘭引發的能源危機,使熱泵更具吸引力,現在歐洲沒有人想要家裡有天然氣。
交通是下一站
交通運輸占世界能源消耗的四分之一,並與熱泵一樣,電動車節省的燃料,使總擁有成本低於其化石燃料替代品,而美國是最新一個成為電動車臨界點的國家,已有 5% 的新車銷量由電池供電,若美國遵循趨勢,那麼到 2025 年底,四分之一的新車銷量都可能是電動車。
全球預計會出現類似的電動車臨界點,因為多數存在充電樁不足、標價昂貴,以及缺乏消費者意識的障礙,而從 2021 年開始,韓國的採用曲線最終看起來很像 2018 年的中國,並在 2013 年首次達到 5% 後,兩者都與挪威相似,緊隨其後的是加拿大、澳大利亞和西班牙。
擴大電動車類別
類別從純電池汽車,擴大到插電式混合動力車,全世界已經有超過 2000 萬輛電動車在路上行駛,《彭博新能源財經》預計,明年底數字將再次翻倍,甚至反映今年夏天美國頒布的消費者獎勵措施,預估美國到本世紀末,將有超過一半的新車配備插頭。
有趣的是,插電式混合動力車在達到新車銷量的 10% 之前,並不符合臨界點動態,原因可能與進入門檻較低有關,這意味著初始銷售很容易受到當地獎勵措施或車輛可用性變化的影響,而美國和中國大多跳過插電式混合動力車,即使到現在,美國也沒有跨過 10% 的門檻。
數據顯示,採用電動汽車和混合動力汽車,以及摩托車和輕便摩托車的臨界點動態,事實證明,汽車製造商也有臨界點,也就是電動車輸出,加速超過該臨界點,考慮到時間和成本,必須對工廠進行改造,並重新配置供應鏈,而人類使用電力的轉變,最終將決定氣候變遷的規模。
(首圖來源:pixabay)
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