人类正处在选择未来能源方式的十字路口。根据我们现在建设的电力基础设施，我们可能会锁定未来几十年更多的地球变暖排放，或者我们可以为清洁能源未来奠定坚实的基础，并避免气候紧急情况的最坏影响。
这项选择非常紧迫，因为我们在实现2015年《巴黎气候协定》目标的能力窗口正在迅速关闭：到本世纪末，将全球气温上升幅度控制在远低于2摄氏度的水平。政府间气候变化专门委员会（IPCC）的最新报告强调，世界需要快速和大幅度的减排，以实现该目标，并最终在2050年前实现净零排放。转向太阳能、风能和水力发电等可再生能源发电将是这项努力的关键组成部分。“目标非常宏伟，”国际能源署高级能源分析师海米·巴哈尔说。而且，每过去一年而没有重大的气候行动，“我们基本上都在失去剩余的碳[预算]，我们需要以更广泛的方式加快速度。从这个意义上说，根据我们的模型，大部分工作需要在未来七年内完成，”巴哈尔说。
有令人鼓舞的迹象表明我们正在进行这种转变，例如近年来可再生能源发电量的大幅增长。但是，仍然存在障碍，而且根据该领域许多专家的说法，转型速度必须加快。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
在全球范围内，可再生能源约占发电量的三分之一，而且这一份额还在上升。国际可再生能源机构（IRENA）的数据显示，2022年可再生能源发电能力增长了创纪录的295吉瓦。该机构报告称，此外，可再生能源占去年所有新增发电能力的80%以上。
去年，在美国，可再生能源的发电量首次超过燃煤电厂。风能和太阳能现在约占该国电力供应的14%，而仅仅25年前，这一比例几乎为零。美国能源信息署预计，2023年添加到美国电网的电力发电容量中，一半以上将来自太阳能。
图片来源：阿曼达·蒙塔涅斯；来源：国际能源署
近年来可再生能源增长如此之快的主要原因是太阳能和风能发电成本的大幅下降。巴哈尔说，太阳能光伏电池的成本在过去十年中下降了惊人的90%，部分原因是制造业的快速发展，尤其是在中国。斯坦福大学能源科学与工程系副教授伊内斯·阿泽维多表示，美国等国家的政府补贴也在早期帮助了可再生能源的发展，制定可再生能源采用承诺的政策也是如此。例如，美国许多州都制定了标准，规定到特定年份，其电力需求应有多少比例通过可再生能源来满足。
但是，当前可再生能源的采用速度仍然远低于实现气候目标所需的速度。尽管去年全球可再生能源发电能力增长了9.6%，但IRENA表示，要实现《巴黎气候协定》的目标，发电能力需要以三倍的速度增长。而且，随着制造业和交通运输等其他部门脱碳，电力需求只会增加。
不过，加速可再生能源采用速度存在障碍。首先，太阳能和风能是间歇性电源，这意味着它们需要与电池或其他类型的储能装置一起部署；这可能会增加成本。光伏电池以及当今关键的储能技术锂离子电池，也需要关键（有时相对稀有）的矿物来生产。阿泽维多说，对这些资源的需求可能会超过供应，并造成未来的生产瓶颈。
图片来源：阿曼达·蒙塔涅斯；来源：美国能源信息署
她补充说，另一个障碍是“我们不是从零开始。我们已经有了大量现有的基础设施，我们在上面花了很多钱。其中一些在全球范围内是最近才建成的，因此会产生搁浅资产的风险。” IRENA的分析师表示，到2050年，计划中的能源投资中仍有41%的目标是化石燃料。
阿泽维多说，强有力的政府减排政策对于推动可再生能源的采用至关重要：“监管机构需要进行监管。这不会仅仅通过市场力量来实现。”
融资也是一个问题。巴哈尔说，即使可再生能源的总体成本已经下降，“你需要预先投入一切”，“这意味着融资成本和风险管理极其重要。”
融资在可再生能源的公平部署中尤其是一个问题。美国、欧洲、印度和中国占新增可再生能源发电能力的80%。IRENA创新和技术中心代理主任罗兰·罗施说，“可再生能源投资的85%仅使全球50%的人口受益”，主要是在世界最大的经济体中。他补充说，多边开发银行（发展中国家项目的关键资金来源）必须支持发展中国家采用可再生能源项目，这可以通过解决前期成本以及某些地方政治不稳定可能带来的额外风险来实现。“净零排放的最后一英里是最困难的，”巴哈尔说。“因此，它必须包括所有人。”
*编者注（2023年4月21日）：此句在发布后经过编辑，以澄清伊内斯·阿泽维多在斯坦福大学的主要隶属关系。