化石燃料即原油、天然氣和煤炭是世界上第一大能源。儘管化石燃料是一種不可再生能源,但由於其可承受性和可靠性,對化石燃料的需求仍然很大。從家庭取暖和照明到汽車燃料,化石燃料在能源生產和全球經濟中扮演著不可或缺的角色。
即使在技術創新方面取得了巨大進步,可持續能源也未能取代傳統的化石燃料。為了鼓勵可再生能源的採用,各國**對太陽能和風能徵收稅收抵免,直到最近,這兩種能源的成本遠遠高於現狀。
然而,由於產量增加、**補貼和日益嚴重的環境問題,太陽能和風能生產的成本已經下降。事實上,一些市場生產可再生能源的成本比化石燃料低。雖然風力發電場等風能主要用於商業用途,但太陽能既有商業用途,也有住宅用途。
雖然確切的日期很難確定,但許多估計表明,化石燃料將在未來100年內枯竭。 雖然煤炭、天然氣和原油的來源繼續惡化,但化石燃料的消費卻沒有。
在所有能源中,化石燃料勝過可再生能源和核能。2018年,化石燃料約佔所有能源消耗的85%,高於2014年的80%。 化石燃料不僅是不可再生的,而且也是造成各種不利環境影響的原因。燃燒化石燃料是人類活動產生的二氧化碳的主要來源,這對氣候變化有著重大貢獻。 顯著的影響包括全球變暖,北極地區的冰融化,海平面上升,農作物產量下降。
儘管美國每年在化石燃料上的花費超過1萬億美元,但燃燒化石燃料的有害影響繼續累積經濟成本。事實上,2015年美國僅在化石燃料補貼上就花費了6490億美元。 研究表明,歐洲的空氣汙染每年造成1.6萬億美元的疾病和死亡。
綜合化石燃料支出、醫療費用和環境退化,估計全球化石燃料的實際成本為每年5.2萬億美元。
雖然可再生能源佔總能源消耗的一小部分,但美國是可再生能源的主要消費國。然而,儘管過去10年可利用的太陽能有所增加,但太陽能仍僅佔美國總能源使用量的1.8%。在可再生能源的首選來源方面,太陽能還落後於水電、生物質和風能,佔2019年美國可再生能源消費總量的10%。
目前,只有兩種太陽能技術能夠將太陽的能量轉化為能源:太陽能熱發電和光伏發電。太陽能集熱器吸收太陽的輻射來加熱房屋或水。光伏裝置利用陽光來替代或補充公用電網提供的電力。
直到最近,太陽能系統還只是富人或狂熱分子才能使用。然而,由於成本急劇下降,普遍使用太陽能電池板系統正在成為現實。在21世紀初,美國太陽能系統的平均成本為每瓦10美元。
如今,每瓦特的價格徘徊在2美元到3美元之間。 因此,在美國安裝的光伏系統數量在住宅和商業領域急劇增加。據估計,在過去十年中,光伏發電的安裝量增加了35倍。
隨著越來越多的國家認識到燃燒化石燃料的有害影響,太陽能在全球的消費量也在增加。太陽能行業競爭加劇,導致安裝成本大幅下降。
許多最大的經濟體,包括美國、中國、印度和幾個歐洲國家,已經開始使用太陽能。為了治理汙染,中國大力發展可再生能源,並安裝了大量光伏發電裝置。同樣受到汙染困擾的印度正在制定一項1600億美元的太陽能擴張計劃。 與此同時,美國的太陽能光伏發電裝機容量預計在未來五年內將翻一番以上。
大企業也在投資可重覆使用的太陽能系統。沃爾瑪(Walmart)、威瑞森(Verizon)和蘋果(Apple)正在將商店、辦公室和設施轉換為太陽能。 在有史以來最大規模的太陽能採購交易中,谷歌在2019年秋季從18家不同供應商處採購了1600兆瓦的太陽能。
儘管太陽能在整個能源供應中所佔份額仍然很小,但住宅和商業部門正在慢慢接受可再生能源。隨著價格的持續下跌,太陽能系統將變得更加普遍。在歐洲,每千瓦時的電價預計在2025年將降至4至6美分,到2050年將進一步降至2美分。
假設預測是正確的,太陽能光伏發電將是最便宜的能源之一。隨著價格的下降,國際能源署保守估計,2030年太陽能系統將佔全球用電量的5%,到2050年將上升到16%。 要實現這一願景,需要將全球太陽能發電能力從2014年的150吉瓦提高到2050年的4600吉瓦,從而避免每年排放60億噸二氧化碳。
隨著可再生能源產量的增加,人們越來越致力於減少燃燒化石燃料產生的溫室氣體排放。世界上許多城市和國家都承諾到2050年將溫室氣體排放量減少80%,其中包括紐約市。 除了減少排放外,加州還承諾到2020年可再生能源佔總能源的33%。
儘管太陽能系統在今天更具成本效益,但住宅和商業用途仍然得到**補貼。在美國,可再生能源稅收抵免減少了太陽能使用者的納稅義務。納稅人可以申請為佔用空間提供服務的系統合格支出的30%的信貸。美國**對風能和地熱系統也給予同樣的信貸。
許多歐洲國家實施上網電價計劃,以增加可再生能源系統的吸引力。根據上網電價計劃,可再生能源系統所有者可以向**收取費用。成本按每千瓦時(kWh)計算,價格因國家而異。
在很大程度上,對可再生資源的承諾來自個人、大企業和國家。除了太陽能,谷歌(Google)和亞馬遜(Amazon)等公司也承諾利用風能為公司設施供電。隨著大企業、個人和國家繼續向可再生能源過渡,燃燒化石燃料對環境的不利影響有望得到緩解。
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