139 個國家有望完全使用可再生能源

風能、水能和太陽能將取代核能和化石燃料

馬克·雅各布森和馬克·德魯奇再次做到了。這一次,他們詳細闡述了到 2050 年,139 個國家如何各自利用風能、太陽能和水力發電技術,為家庭、企業、工業、交通運輸、農業以及所有領域提供所需的全部能源。他們於 11 月 18 日釋出的國家藍圖,是繼他們過去幾年釋出的為美國 50 個州以及全世界提供可再生能源的類似計劃之後推出的。(在下面的互動地圖上檢視您所在的國家/地區。)

這些計劃列出了風力渦輪機、太陽能發電場、水力發電大壩等的精確數量,被譽為具有變革性,但也受到批評,被認為是異想天開,甚至是荒謬可笑。

雅各布森決心將他的方案帶給將在 11 月 29 日在巴黎開始舉行的聯合國氣候會談(即 COP 21)上會面的 195 個國家的領導人。他對他們提出的觀點是:儘管減少二氧化碳排放的國際協議是有價值的,但如果各國全面轉向可再生能源,結束燃燒煤炭、天然氣和石油(這是造成絕大多數排放的原因),並且不使用任何核能,那麼這些協議甚至是不必要的。“那裡的人們只是沒有意識到什麼是可能的,”雅各布森說,他是斯坦福大學土木與環境工程教授,也是該校大氣與能源專案主任。他已被安排在會議上發言兩次,並將花費其餘時間嘗試與國家領導人及其助手進行一對一的交談。


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雅各布森認為,139 個國家計劃將獲得支援,不僅因為它們為降低排放提供了途徑,而且因為總體而言,它們將在 35 年內創造 2400 萬個建築業崗位和 2650 萬個運營崗位,抵消化石燃料行業損失的 2840 萬個崗位。這將帶來約 2200 萬個淨增崗位。到 2050 年,完全使用可再生能源還將每年預防 330 萬至 460 萬例因化石燃料空氣汙染而導致的過早死亡。“這些數字是引起人們注意的原因,”雅各布森說。

雅各布森和加州大學戴維斯分校的研究科學家德魯奇,首次在大眾科學2009 年的專題文章中向公眾介紹了他們的“100% 可再生能源”構想。文章解釋了世界如何能夠從 17 億個屋頂太陽能系統、40,000 個光伏發電廠、380 萬颱風力渦輪機、900 個水力發電廠、490,000 臺潮汐渦輪機等等獲取包括交通運輸在內的所有電力。“整個想法起源於大眾科學的文章,”雅各布森說。“現在有五六個非營利組織在其名稱中使用了‘100%’。沃爾瑪、谷歌和星巴克都表示他們希望轉向 100% 可再生能源。許多城市也是如此。我們為美國各州和 139 個國家制定的計劃的目標是讓各地設定自己的 ‘100%’ 目標。”

有些地方已經這樣做了。作為第一步,紐約和加利福尼亞州都通過了立法,要求到 2030 年,其約 60% 的電力來自可再生能源組合。希拉里·克林頓已認可美國到 2050 年實現 100% 目標。

到 2050 年,139 個國家/地區的能源需求將透過廣泛的風能、水能和太陽能技術來滿足:19.4% 的陸上風電場、12.9% 的海上風電場、42.2% 的公用事業規模光伏陣列、5.6% 的屋頂太陽能電池板、6.0% 的商業屋頂太陽能電池板、7.7% 的聚光太陽能發電陣列、4.8% 的水力發電以及 1.47% 的地熱、波浪和潮汐能。雅各布森、德魯奇和來自世界各地的十幾位同事已在他們線上釋出的自出版論文中釋出了按國家/地區劃分的詳細資訊。雅各布森說,為了使其可用於 COP,他們尚未在期刊上發表該論文,但他們打算這樣做。之前的計劃都已經發表了。

對風能和太陽能等可再生能源的主要詬病是它們的間歇性;風不總是吹,太陽也不總是照耀。這意味著需要大量儲能來儲存這些技術滿負荷執行時產生的過剩電力,然後在它們處於低谷時使用。儲能增加了可再生能源系統的巨大成本和複雜性。但雅各布森有一個答案。透過使用在一天中不同時間和不同天氣條件下相互補充的智慧技術組合,可以將儲能保持在最低限度。雅各布森、德魯奇和兩位同事在一篇將於 11 月 23 日在《美國國家科學院院刊》上發表的論文中解釋了這在美國如何運作。

關於所有這些論文和計劃中的工程細節令人歎為觀止。為 139 個國家/地區釋出的文件提供了每個國家/地區的技術和成本的詳細組合,以及所需的土地和屋頂面積。自 2009 年以來,兩位研究人員與許多其他人合作,一次又一次地完善這些數字。雅各布森說,現在最需要的是曝光。“我們已經與數百名專家和政治家交談過。現在我們需要接觸數億人,”希望他們能看到可能性並開始呼籲實現這些目標。

這就是為什麼雅各布森和幾位知名商界人士和演藝界人士創立了解決方案專案,以教育公眾、企業主和政策制定者瞭解路線圖。支援來自埃隆·馬斯克基金會、萊昂納多·迪卡普里奧基金會等。“我們正在努力尋找一種將商業、文化和科學結合起來的方式,以傳播資訊——參與、講述故事,”雅各布森說。他本人在 2013 年的大衛·萊特曼深夜秀節目中獲得了一個席位。他說迪卡普里奧計劃在他也在那裡的時候訪問 COP 21。“我們希望為各地人民翻譯這些計劃的好處,”雅各布森說。“那時好事就會發生。”

Mark Fischetti has been a senior editor at 大眾科學 for 17 years and has covered sustainability issues, including climate, weather, environment, energy, food, water, biodiversity, population, and more. He assigns and edits feature articles, commentaries and news by journalists and scientists and also writes in those formats. He edits History, the magazine's department looking at science advances throughout time. He was founding managing editor of two spinoff magazines: 大眾科學 Mind and 大眾科學 Earth 3.0. His 2001 freelance article for the magazine, "Drowning New Orleans," predicted the widespread disaster that a storm like Hurricane Katrina would impose on the city. His video What Happens to Your Body after You Die?, has more than 12 million views on YouTube. Fischetti has written freelance articles for the New York Times, Sports Illustrated, Smithsonian, Technology Review, Fast Company, and many others. He co-authored the book Weaving the Web with Tim Berners-Lee, inventor of the World Wide Web, which tells the real story of how the Web was created. He also co-authored The New Killer Diseases with microbiologist Elinor Levy. Fischetti is a former managing editor of IEEE Spectrum Magazine and of Family Business Magazine. He has a physics degree and has twice served as the Attaway Fellow in Civic Culture at Centenary College of Louisiana, which awarded him an honorary doctorate. In 2021 he received the American Geophysical Union's Robert C. Cowen Award for Sustained Achievement in Science Journalism, which celebrates a career of outstanding reporting on the Earth and space sciences. He has appeared on NBC's Meet the Press, CNN, the History Channel, NPR News and many news radio stations. Follow Fischetti on X (formerly Twitter) @markfischetti

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