不再缺电的美好新世界！便宜、零碳排，太阳能光电可望跃升全球最重要能源 蔡娪嫣 2024-06-25 16:03 https://i.imgur.com/woFEfOs.jpeg 《经济学人》指出太阳能发电正在指数成长，全球不再缺电的未来已触手可及。图为美国 佛罗里达州的日出，一只海鸥在太阳升起时飞过大西洋。（美联社） 随着北半球进入炎热夏季，全年用电高峰让许多人担心供电紧张。然而，你能想像吗？在 未来，随着太阳光电变得越来越便宜，长时间的炎热日照有望使电力不再匮乏。英国《经 济学人》在22日的最新一期中以「太阳能时代的开端」为题，指出太阳能发电正在指数成 长，全球不再缺电的未来已触手可及。 距离美国电话电报公司（AT&T）的贝尔实验室推出「将阳光转化为电力」的技术已经过了 70年。今年，太阳能板将为世界提供约6％的电力——这几乎是1954年美国耗电量的三倍 。全世界太阳能发电设施的总发电能力大约每3年翻一倍，每10年成长十倍。然而，太阳 能的指数成长还远未结束。 太阳能光电的关键装置是太阳能电池（光伏电池），它的组成非常简单：一块典型边长18 .2公分、厚度约0.02公分的矽晶片，在阳光直射下，能够用半导体将阳光的能量直接转变 成电能。 今年，全球将制造出约700亿片这样的太阳能电池，其中绝大多数在中国生产。将大约60 到72片太阳能电池互连并包装成一个整体，就成为了太阳能板。这些面板悄无声息地安装 在屋顶上、学校的外部、原始沙漠上、公寓楼的阳台上，以及几乎每个可以想像到的地方 ，为家庭住宅、特定工业设施和大型电网提供电力。 一旦安装到位，它们将在那里运行数十年，无声无息，无烟无尘，几乎不花费任何成本并 持续发电。这是一场不引人注目但将改变世界的革命。未来数十年，太阳将照耀一个人人 都能享受到光电好处的世界。 正在装修太阳能板的工人。（AP） 光电将成为全球最大能源？ 10年前，光电规模只有现在的十分之一时，即使专家了解其快速成长，也仍然视其为边缘 能源。但太阳能的成长速度超乎专家的预测，正如清洁能源技术分析师李布莱希（Michae l Liebreich）所述：「2004年，全球安装1GW的太阳能装置容量需时一整年；2010年，缩 短到一个月；到了2016年，更进一步缩短至一周。而到了2023年，光是一天安装的装置容 量就达到1GW。」 根据国际太阳能协会（International Solar Energy Society）数据，太阳能发电有望在 2026年超过全球所有核电厂的发电量，2027年超过风力发电，2028年超过水坝发电，2030 年超过燃气发电厂，2032年超过燃煤发电厂。到了2030年代中期，太阳能电池很可能成为 地球上最大的电力来源。到2040年代，太阳能可能成为所有能源的最大来源。 按目前的趋势，太阳能发电的总成本预计将会低於现今最便宜电力的一半。虽然这无法完 全阻止气候变迁，但能够显着减缓其变化进程。世界上许多地区——包括非洲，那里仍有 6亿人无电可用——将开始享受到能源充裕带来的变革性影响。这将为全人类带来一种全 新的体验。 为什麽太阳能有别於其他能源？ 《经济学人》（The Economist）指出，要理解光电的急遽成长不是环保主义者的狂热梦 想，可以参考所谓「太阳能经济学」。一般而言，随着产量增加，成本会降低；成本的下 降促进市场需求增加，进而提高生产量并降低成本。但这种趋势并非恒久不变，总会遇到 一些限制，例如生产过程的技术或资源限制，或市场需求限制。 然而，光电不会面临这些限制。制造和安装太阳能电池所需的资源，如富含矽的石砂、阳 光充足的土地和人类智慧，都非常充足。制造电池虽然也需要能源，但太阳能发电的快速 发展正在使这些能源变得更加充足和可持续。随着发电成本降低、电力更加便宜，人们将 自然地发展出更多使用电力的方式，进一步推动太阳能市场的扩展和成本的下降。 德国的太阳能发电与风力发电。（美联社） 2015年，彭博新能源财经（BloombergNEF）估计，全球太阳能的平均发电成本（LCOE，平 准化能源成本）为每MWH（百万瓦时）122美元（约新台币3950元），当时陆域风电LCOE为 83美元（约新台币2690元），燃煤发电LCOE是50到75美元（约新台币1620到2430元）。如 今，太阳能和陆域风能成本都降到了40美元（约新台币1300元）左右，而燃煤发电成本基 本没有变化。 因此，太阳能发电的成本下降速度比风力发电更快。尽管在某些农田与沙漠，铺设太阳能 板可能会引起反对，但整体而言，平面的太阳能板相对於风力发电装置并不会占用更多空 间。研究显示，与任何其他形式的能源发电（包括可再生能源、化石燃料和核能）相比， 太阳能电池板的社会接受度更高。 因此，相较於早期的能源来源，太阳能发电变得更加经济实惠，而且这种趋势将会持续下 去。随着太阳能的发展，许多产业将会经历变革，甚至可能催生出新兴产业。这种转变将 对世界经济中的基本生产要素价格产生极大影响，使这些价格降到前所未有的水平。 光电面临的挑战与解决方案 太阳能是一种便宜、丰富、受欢迎且在发电过程中无排放的能源。这些特点似乎解决了部 分气候危机。然而，有两个问题需要考虑。首先是储能和技术需求。由於消费者希望在夜 间使用电力，太阳能需要与储能技术相结合，以便在日间收集的能量能在晚间使用。 其次，低成本能源带来了获益上的疑虑。当大量太阳能的电力投入市场时，特别是在白天 中午，电价可能会因供应过剩而降至接近零甚至出现「负电价」。这可能影响电力市场的 经济运作和太阳能投资的潜在利润。 2024年3月15日。太阳落在柬埔寨金边郊区的一座佛教寺庙塔楼上。（美联社） 2024年3月15日。太阳落在柬埔寨金边郊区的一座佛教寺庙塔楼上。（美联社） 有一些方法可以克服这些问题，包括发展输电系统、储能技术（尤其是电池）、增加总需 求和促进创新。通过输电系统，可以将阳光充足处的电力输送到需要的地区。例如，英国 可以由北非摩洛哥的太阳能面板供电，尽管建立这样的远距离输电系统需要时间和金钱， 但如果一端充足且便宜的电力能在另一端获得足够吸引人的价格，这样的连接便是有意义 的。 电池和其他储能技术可以实现时间上的套利，即将白天产生的低价电力存储起来，等到晚 上电价较高时再售出。储电电池与太阳能板一样，可以大规模生产，储能技术的进步和市 场应用，不仅能满足电力储存的需求，还能进一步促进太阳能发电系统的扩展和投资。 这显示出低价能源通常会刺激创新，例如开发更有效率的能源使用方式或技术，促进对电 力使用的创新和增加整体需求。 中国是供应大国带来隐患 还有一个担忧是，世界上绝大多数的太阳能板及制造原料都来自中国。中国的太阳能产业 竞争激烈，受到大量补贴，并且已经供过於求。这意味着中国的产能已经足以支撑未来几 年的太阳能扩展。 长远来看，如果世界能够摆脱对政局不稳定或关系不友好地区的石油和天然气的依赖，改 用其他发电方式，全球的能源供应将会变得更加稳定和可靠。不过，尽管中共无法像石油 输出国家组织（OPEC）试图操纵石油价格那样操纵阳光的价格，但一个关键产业集中在一 个敌对国家仍然令美国担忧，这也是为什麽美国对中国的太阳能设备加徵关税。 然而，由於未来需求预期会大幅增加，因此全球其他地区在太阳能面板市场上还有很大的 进入与发展机会。美国的太阳能发展，可能会因支持化石燃料的川普当选总统而受到阻碍 ，但这种情况若发生也只会是暂时的。如果美国能释放被压抑的需求，使得安装家庭太阳 能板和接入电网变得更加容易，那麽其太阳能使用也会越来越普及。 设置在美国拉斯维加斯一个乾涸湖底的太阳能发电场。（美联社） 设置在美国拉斯维加斯一个乾涸湖底的太阳能发电场。（美联社） 能源革命的未来 《经济学人》认为，当前的目标应该是尽快实现太阳能生产的良性循环，以便提供更便宜 的能源。好处首先是提高生产力，人们利用能源进行任何事情的成本都会降低。 廉价能源将使一切成为可能。过去因为能源费用高昂而无法用电的人，现在有机会使用更 多能源，例如点亮家庭照明或驾驶电动车。廉价能源还可以用来净化水甚至淡化海水，驱 动人工智慧（AI）机器，并在未来越来越热的夏天里，让数十亿个家庭和办公室变得更加 舒适。 最重要的是，廉价能源带来的丰富供应将释放人们的想像力，激发出许多新的创意和可能 性，带来尚未想到的创新和变革。（相关报导：搭载F-35B第五代战机！义大利航空母舰 抵达新加坡，欧洲海军在印太展现存在感｜更多文章） 2023年7月，德国法兰克福一名男子在太阳升起时独自慢跑。（美联社） 2023年7月，德国法兰克福一名男子在太阳升起时独自慢跑。（美联社） https://www.storm.mg/article/5169735?mode=whole 美国今年安装的太阳能发电量 估计占新发电量58% 太阳能光电 又便宜又方便又安全 已经是当今全球的发电方式之一。 --

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