太陽能電池板、風力渦輪機是今天對福特T型車的回答 - 彭博社
Nathaniel Bullard
在成本降低方面,電動汽車電池和太陽能勝過了歷史類似產品。
攝影師:肖恩·加拉普/蓋蒂圖片社上個月,國際能源署發佈了其第二份零淨排放路線圖報告,描述了全球經濟實現《巴黎協定》目標的途徑。該機構以詳細數據而非未來的規範性觀點而聞名,2021年的第一版報告是一個轉變。今年的路線圖發現排放沒有立即進展,但提供了一個“更加樂觀的註腳”。正如作者在介紹中所述,“通往1.5攝氏度的道路變窄了,但清潔能源的增長使其保持開放。”
在這種增長背後,或許在其中,是國際能源署所稱的“大規模製造技術”的擴展:太陽能光伏、電動汽車、住宅熱泵和靜態電池儲存。這些產品受益於“標準化和短交貨時間”,這意味着它們可以以百萬或數億的規模生產,製造商可以快速推出新的改進版本。
例如,從2015年(《巴黎協定》簽署時)到2022年,太陽能光伏新增的容量相當於歐洲全部安裝的發電量,熱泵銷量增加到“大約相當於俄羅斯整個住宅供暖容量的水平。”
這些里程碑令人印象深刻,但即使對於深諳能源數據的人來説,它們也有點無趣,沒有提及能源本身之外的東西。我們知道大規模生產的清潔能源技術增長迅速 - 但與其他行業和其他時期相比如何呢?
今年,國際能源署提供了一些有用的類比,將電動汽車電池、太陽能模塊和風力渦輪機與過去的三種創新技術進行對比:二戰期間生產的美國飛機,1910年至1920年的福特T型車以及1970年至1980年的燃氣渦輪發電機。
該報告根據兩個因素對這些羣體進行比較:每種技術在其關鍵十年內部署的平均年增長率,以及在同一十年內年度成本下降了多少。結果是複雜的,但具有啓發性。
比較創新技術的關鍵擴張時期
來源:國際能源署;Lafond,Greenwald和Farmer(2022);Zeitlin(1995);Abernathy和Wayne(1974);Grubler,Nakicenovic和Victor(1999)
注:二戰期間美國飛機生產的數據集從1939年至1944年為平均年部署增長,1942年至1945年為平均年成本降低。
例如,電動汽車電池,與增長最快的歷史類比對象 - 二戰期間的美國飛機相比較為有利。太陽能模塊在2010年至2020年間增長速度比上世紀70年代的燃氣渦輪機更快,但比起一個世紀前的T型車銷量擴張速度較慢。陸上風電增長速度與燃氣渦輪大致相同,而海上風電增長略快。
就成本降低而言,電池和太陽能明顯優於它們的歷史對手。在過去的十年中,電池成本每年平均降低了近20%,而太陽能成本的降低也差不多。美國飛機成本每年下降了近15%,比太陽能或電池慢,而 T型車的成本從1910年到1920年每年下降約10%。再次,風力技術與舊的燃氣渦輪市場相似。
這種比較應該激勵那些希望更廣泛部署這些大規模製造技術的人。它們已經在創新的道路上,這些創新大大改變了80到100年前人們移動(和戰鬥)的方式。
這也對零淨排放的驅動提出了挑戰 —— 以及一個警告。
挑戰在於繼續創新,同時推動太陽能和電池成本降低以及更高水平的年部署。根據彭博新能源財經(BloombergNEF)的市場展望,IEA的數據截至今年將分別實現72%和39%的平均年增長率,這實際上對電池和太陽能有利。然而,風能則相形見絀,複合增長率僅為3%,並且有一年(2022年)的增長低於前一年。
警告是“還有很多工作要做”,用IEA的話説。部分原因是現有能源系統的耐用性 —— 無論是壽命超過十年的汽車,還是壽命為30至50年的熱電廠。正如作者所寫的,“大多數類型的與能源相關的設備庫存週轉速度緩慢,這意味着一種技術在新部署中變得主導和該技術在整體運行庫存中變得主導之間存在相當大的滯後。”
這種情況意味着必須有兩個必要條件。一個是新技術安裝數量的不可逆轉的數學規律,最終迫使現有系統退出市場。第二個是政策,不僅要部署所需的技術,還要淘汰不需要的技術。
市場和政策可以以各自的方式接受大規模標準化技術的邏輯,但最終都朝着同一個目標努力。