化石燃料即原油、天然气和煤炭是世界上第一大能源。尽管化石燃料是一种不可再生能源,但由于其可承受性和可靠性,对化石燃料的需求仍然很大。从家庭取暖和照明到汽车燃料,化石燃料在能源生产和全球经济中扮演着不可或缺的角色。
即使在技术创新方面取得了巨大进步,可持续能源也未能取代传统的化石燃料。为了鼓励可再生能源的采用,各国**对太阳能和风能征收税收抵免,直到最近,这两种能源的成本远远高于现状。
然而,由于产量增加、**补贴和日益严重的环境问题,太阳能和风能生产的成本已经下降。事实上,一些市场生产可再生能源的成本比化石燃料低。虽然风力发电场等风能主要用于商业用途,但太阳能既有商业用途,也有住宅用途。
虽然确切的日期很难确定,但许多估计表明,化石燃料将在未来100年内枯竭。 虽然煤炭、天然气和原油的来源继续恶化,但化石燃料的消费却没有。
在所有能源中,化石燃料胜过可再生能源和核能。2018年,化石燃料约占所有能源消耗的85%,高于2014年的80%。 化石燃料不仅是不可再生的,而且也是造成各种不利环境影响的原因。燃烧化石燃料是人类活动产生的二氧化碳的主要来源,这对气候变化有着重大贡献。 显著的影响包括全球变暖,北极地区的冰融化,海平面上升,农作物产量下降。
尽管美国每年在化石燃料上的花费超过1万亿美元,但燃烧化石燃料的有害影响继续累积经济成本。事实上,2015年美国仅在化石燃料补贴上就花费了6490亿美元。 研究表明,欧洲的空气污染每年造成1.6万亿美元的疾病和死亡。
综合化石燃料支出、医疗费用和环境退化,估计全球化石燃料的实际成本为每年5.2万亿美元。
虽然可再生能源占总能源消耗的一小部分,但美国是可再生能源的主要消费国。然而,尽管过去10年可利用的太阳能有所增加,但太阳能仍仅占美国总能源使用量的1.8%。在可再生能源的首选来源方面,太阳能还落后于水电、生物质和风能,占2019年美国可再生能源消费总量的10%。
目前,只有两种太阳能技术能够将太阳的能量转化为能源:太阳能热发电和光伏发电。太阳能集热器吸收太阳的辐射来加热房屋或水。光伏设备利用阳光来替代或补充公用电网提供的电力。
直到最近,太阳能系统还只是富人或狂热分子才能使用。然而,由于成本急剧下降,普遍使用太阳能电池板系统正在成为现实。在21世纪初,美国太阳能系统的平均成本为每瓦10美元。
如今,每瓦特的价格徘徊在2美元到3美元之间。 因此,在美国安装的光伏系统数量在住宅和商业领域急剧增加。据估计,在过去十年中,光伏发电的安装量增加了35倍。
随着越来越多的国家认识到燃烧化石燃料的有害影响,太阳能在全球的消费量也在增加。太阳能行业竞争加剧,导致安装成本大幅下降。
许多最大的经济体,包括美国、中国、印度和几个欧洲国家,已经开始使用太阳能。为了治理污染,中国大力发展可再生能源,并安装了大量光伏发电设备。同样受到污染困扰的印度正在制定一项1600亿美元的太阳能扩张计划。 与此同时,美国的太阳能光伏发电装机容量预计在未来五年内将翻一番以上。
大企业也在投资可重复使用的太阳能系统。沃尔玛(Walmart)、威瑞森(Verizon)和苹果(Apple)正在将商店、办公室和设施转换为太阳能。 在有史以来最大规模的太阳能采购交易中,谷歌在2019年秋季从18家不同供应商处采购了1600兆瓦的太阳能。
尽管太阳能在整个能源供应中所占份额仍然很小,但住宅和商业部门正在慢慢接受可再生能源。随着价格的持续下跌,太阳能系统将变得更加普遍。在欧洲,每千瓦时的电价预计在2025年将降至4至6美分,到2050年将进一步降至2美分。
假设预测是正确的,太阳能光伏发电将是最便宜的能源之一。随着价格的下降,国际能源署保守估计,2030年太阳能系统将占全球用电量的5%,到2050年将上升到16%。 要实现这一愿景,需要将全球太阳能发电能力从2014年的150吉瓦提高到2050年的4600吉瓦,从而避免每年排放60亿吨二氧化碳。
随着可再生能源产量的增加,人们越来越致力于减少燃烧化石燃料产生的温室气体排放。世界上许多城市和国家都承诺到2050年将温室气体排放量减少80%,其中包括纽约市。 除了减少排放外,加州还承诺到2020年可再生能源占总能源的33%。
尽管太阳能系统在今天更具成本效益,但住宅和商业用途仍然得到**补贴。在美国,可再生能源税收抵免减少了太阳能用户的纳税义务。纳税人可以申请为占用空间提供服务的系统合格支出的30%的信贷。美国**对风能和地热系统也给予同样的信贷。
许多欧洲国家实施上网电价计划,以增加可再生能源系统的吸引力。根据上网电价计划,可再生能源系统所有者可以向**收取费用。成本按每千瓦时(kWh)计算,价格因国家而异。
在很大程度上,对可再生资源的承诺来自个人、大企业和国家。除了太阳能,谷歌(Google)和亚马逊(Amazon)等公司也承诺利用风能为公司设施供电。随着大企业、个人和国家继续向可再生能源过渡,燃烧化石燃料对环境的不利影响有望得到缓解。
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