電力為世界提供動力。它為我們的家庭照明，為我們的工廠提供動力，不久還將成為我們交通需求的首選能源。它可以通過燃燒化石燃料、風力渦輪機或太陽能電池板產生。利用太陽能發電是完全合乎邏輯的。陽光是免費的，在過去的二十年里，太陽能的成本急劇下降。我們所需要做的就是收集、分配和儲存電力，以便在沒有太陽照耀的時候，人類可以享受幾乎便宜到無法計量的電力，直到大約20億年后太陽內爆。

歐洲的研究人員于2023年10月17日在《自然通訊》雜志上發表了一項新研究，得出了一個相當不同尋常的結論。他們驚奇地發現，太陽能發電的引 爆點并不在未來。事實上，它已經發生了。他們發現的結果是，向太陽能的轉變已經不可逆轉！

這些研究人員來自不同的機構，包括埃克塞特大學全球系統研究所、劍橋大學能源、環境和自然資源治理中心、世界銀行、倫敦大學學院可持續資源研究所、斯德哥爾摩皇家理工學院氣候行動中心、英國劍橋計量經濟學院。

除去技術術語，該報告指出，之前對未來能源生產的研究過度強調了化石燃料的作用，而對可再生能源(尤其是太陽能)的作用強調不足。研究人員說：“如果沒有進一步的能源政策變化，太陽能似乎會沿著一條強勁的軌跡，在本世紀中葉之前成為未來的主要能源。”

“由于技術成本和部署的共同演變，我們的分析從當前和歷史數據趨勢中建立了定量的經驗證據，表明太陽能臨界點可能已經過去。一旦太陽能和儲能的綜合成本在幾個主要市場與所有替代技術的成本持平，其廣泛部署和全球成本的進一步下降可能是不可逆轉的。”這與Rupert Way等人的結果相呼應，他們表明這種配置將比其他選擇更便宜。

“然而，太陽能主導的臨界點并不能解決氣候變化緩解或實現氣候目標，因為它不能確保零碳能源系統。太陽能主導的電力系統可能會被鎖定在既沒有彈性也沒有可持續性的配置中，因為它仍然可能依賴化石燃料來提供可調度的電力。”

“可能阻礙實現零碳能源系統的問題包括電網穩定性問題、金融資本和關鍵礦產的可用性問題，以及決策者是否愿意參與快速轉型，這可能會在各自地區產生重大的分配問題。烏克蘭戰爭引發的能源危機表明，加速擺脫化石燃料的需求更加迫切。”

　　“我們得出的結論是，實現零碳電力系統可能需要不同于傳統能源建模領域討論的政策。在可再生能源和化石燃料之間實現成本平衡所需的碳價格可能很快就會變為零。相反，只有解決上述障礙(電網彈性、融資渠道、材料供應鏈管理和政治反對)的政策，才能成功實現凈零能源排放。”

“這些預測和敏感性讓我們有信心表明，從現在開始，現實的能源模型基線應該包括比通常假設的更大的太陽能份額，因為它們使煤炭和天然氣主導的基線情景在很大程度上是不現實的。”IPCC報告中評估的主要情景框架——社會經濟路徑(SSPs)，包括能源結構日益依賴煤炭的情景。這項工作明顯表明，這些情況極不可能發生。”

　　令人驚訝的結果

“刺激太陽能光伏發電的歷史政策降低了成本。我們現在正處于成本下降和額外部署之間的良性循環，不再需要針對太陽能施加更雄心勃勃的政策，”埃克塞特大學的主要作者Femke Nijsse說道。“但是對于其他可再生能源，仍需要更強大的政策。”

在過去的15年里，太陽能電池板和風力發電的成本大幅下降。研究人員已經開始討論一個“臨界點”，在這個臨界點上，可再生能源可能僅從成本上就能夠勝過化石燃料，但對于這種情況何時或如何發生，幾乎沒有達成一致意見。因此，全球能源系統的模型普遍假設化石燃料的主導地位將繼續下去。過去的模型也一直低估了太陽能在現實世界中的增長速度。

相反，Nijsse和她的同事們用一套包含綠色技術擴張和成本下降之間良性循環的三種模型來分析全球能源系統。這些模型使用現實世界的技術和經濟數據來預測到2060年各種能源技術的推廣。“我們試圖找出需要哪項政策來‘引 爆’這個臨界點。我們發現它已經傾斜了，假設有四個障礙可以克服或避免。”

　　四大障礙

太陽能光伏的四大障礙是：不穩定的電網、發展中國家缺乏太陽能融資、供應鏈能力以及來自失業地區的政治阻力。

研究人員說，在實現清潔能源轉型方面，解決這些障礙的政策可能比降低太陽能價格(如征收碳稅)的努力更有效。

1、為了實現彈性電網，使其能夠適應太陽能可用量的日常、季節性和天氣相關變化，政策制定者可以增加其他可再生能源、區域之間的電力傳輸鏈路、電池和其他形式的能源儲存，以及管理電力需求的政策。否則，世界可能會陷入一個依賴化石燃料來滿足能源需求高峰的能源系統。

2、還需要新的政策來為發展中國家的太陽能部署提供資金。目前，太陽能融資主要集中在高收入國家，而國際發展援助也主要集中在中等收入國家。低收入國家，特別是非洲國家，被排除在外。因此，僅靠降低成本就能使發展中國家脫碳是不確定的。

3、電氣化和電池需要大量的礦物和金屬，如銅、鎳、鈷、鋰和稀土元素，而這些元素的供應鏈有時很薄弱。需要進行研究以找到替代辦法，而且最大限度地回收和再利用材料的政策也很重要。

4、最后，來自化石燃料利益集團和依賴化石燃料就業的社區的政治反對可能會阻礙太陽能的部署。確保依賴化石燃料的社區在綠色轉型中得到照顧，可能有助于減緩這種阻力。

　　多點開花

Nijsse和她的同事們現在正在全球能源系統的其他地方尋找臨界點，特別是與家庭供暖和電動汽車有關的臨界點。

她說：“我們想更詳細地研究的是各個行業之間的相互作用，以及它們如何影響我們發現的第一個障礙(電網穩定性)。我們可以利用多余的太陽能來預熱熱水或房屋嗎？我們能否將電動汽車電池用于電網儲能？如果是這樣，我們能否創造一連串的引 爆點？”

一如既往，關鍵在于成本。如果政治家不扭曲市場，成本最低的能源將勝出。社會公正也將是一個關鍵考慮因素。在全球范圍內，約有1200萬人受雇于傳統能源公司。為了使可再生能源革命向前發展，必須滿足他們的社會和經濟需求。幸運的是，今天能源部門所需的許多技能，明天將完全可以轉移到可再生能源領域。

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