对地球来说,至少就美国的数据显示而言,这是一个好消息。根据美国能源信息署的数据,从 2019 年到 2024 年的五年间,特别是在 3 月和 4 月,风力发电量几乎翻了一番,大大超过了美国燃煤发电厂的发电量。
数据显示,2019 年 3 月美国风力发电量约为 25.8 千兆瓦时,2019 年 4 月约为 29 千兆瓦时,今年 3 月和 4 月分别跃升至 45.9 千兆瓦时和 47.6 千兆瓦时。同期,煤炭生产的电力从 2019 年 3 月和 4 月的分别约 8000 万千瓦时和 6000 万千瓦时,下降到 2024 年的约 38.3 万千瓦时和 37.2 万千瓦时。
与 2019 年相比,2024 年这两个月的风力发电量比煤炭发电量高出 28%。美国能源信息署(EIA)过去 22 年的月度数据图表显示,在风能稳步增长的同时,燃煤发电量却显著下降:
美国燃煤发电厂与风力涡轮机的总发电量月度数据显示,风力发电量终于首次超过了燃煤发电量
值得注意的是,一旦把其他能源也包括在内,情况就不那么美好了;煤炭的减少主要是由天然气发电厂承担的。天然气的燃烧比煤炭清洁得多,因此在去碳化的竞赛中被视为一种”减负化石燃料”。
遗憾的是,这种观点将问题过于简单化了。天然气主要是甲烷,在燃烧之前,它有很多机会对大气产生极其强大的温室效应(20 年内比二氧化碳强 80 多倍)。在钻井现场和密封不严的管道接头处,甲烷会泄漏到户外空气中。在油井、管道和其他基础设施的实际操作过程中,它们会被故意排放或燃烧到大气中。我们说的也不是少量的甲烷–根据一些估计,它约占甲烷总产量的 8%。
另一方面,许多天然气发电厂最终可以改装成燃烧不同比例的绿色氢气作为燃料,在某些情况下甚至可以达到 100% 的比例,因此有可能实现脱碳,而燃煤发电厂则没有这样的途径。
通过再次计算,我们可以将煤炭和天然气视为化石燃料能源,而将核能、水能、风能和太阳能合并为”清洁能源”,但却忽略了水力发电等方面的一些不便之处,因为水力发电的坝墙需要使用大量水泥,所以水力发电厂可能需要几十年才能成为一项对气候有利的投资。
在这里,情况看起来又乐观了许多:
2002 年以来美国化石燃料能源与清洁能源的对比
为什么说这是好消息呢?
随着对电力的需求与日俱增,可再生能源对于继续为我们日益依赖科技的日常生活提供电力,同时减少对空气、土地和水质的影响变得越来越重要。
今年 7 月,创纪录的高温肆虐美国,电力需求达到历史新高,尤其是空调需求随着气温的升高而增加。
2024 年 7 月 7 日,加利福尼亚州死亡谷的温度升高到了蜡笔融化般的 129 °F(53.9 °C)。对于肉食者来说,这是一个相当理想的中熟牛排内部温度,与地球上有记录以来的最高温(具有讽刺意味的是,1913 年在死亡谷的炉溪)仅相差 5 °F(2.8 °C)。 同样在 2024 年 7 月 7 日,内华达州的拉斯维加斯创下了 120 °F(48.9 °C)的历史最高气温纪录。第二天,加利福尼亚州棕榈泉录得灼热的 122 °F(50 °C)高温,这是美国历史上 7 月 8 日录得的最高温度。
全球气温纪录不断被打破
让我们保持凉爽的需求并不是唯一正在增长的高能耗领域。人工智能技术非常耗电。GPU(图形处理器)是用于计算人工智能运行所需的所有复杂任务的技术,与 游戏玩家用来获得最佳图形和最快每秒帧数的技术相同。与传统的 CPU(中央处理器,电脑的大脑)相比,GPU 的耗电量和发热量大约是传统 CPU 的四倍,这意味着容纳 GPU 的数据中心也需要更好的冷却系统。实际上,更多的智能需要更多的电力。
如果一个超大规模的数据中心将其所有传统 CPU 换成 GPU,其直接电力需求将翻两番,高达 400-600 兆瓦。核电站的平均发电量为 1000 兆瓦或 1 千兆瓦。这可不是一个小数字。美国家庭的年平均用电量为 10.5 兆瓦/小时。
加密货币还在巨大的数据中心中使用 GPU 计算复杂的数学公式来验证交易,从而消耗大量电力。一台能够”高效”运行的挖矿机一天的耗电量几乎相当于你家里的空调机。目前,仅比特币交易就有 60% 依赖不可再生能源,主要是煤炭。这还没有考虑到目前存在的成千上万种其他币种,以及在不久的将来还会出现的成千上万种其他币种。
国际能源机构今年发布的一份出版物指出,预计从 2022 年到 2026 年,数据中心的能源需求将至少翻一番。风能、太阳能、水能、地热能、海洋潮汐能和波浪能,甚至海洋热能转换等清洁能源的兴起,使人们不再需要燃烧需要数亿年才能自我补充的化石燃料。更不用说,全球二氧化碳排放量的三分之一以上来自电力生产。
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全球能源生产类型
有些国家做得更好
在挪威,98% 的电力生产来自可再生能源,这使挪威成为全球领先的国家。挪威几乎所有的电力都来自1600座水电站,而风力发电约占总发电量的10%。
在中国生产的所有电力中,有近 50% 来自可再生能源。事实上,中国拥有世界上最大的风能、太阳能、潮汐能和波浪能等可再生能源发电装置,约占世界可再生能源总产量的 31%。中国的太阳能发电量几乎相当于所有其他国家的总和。中国最近甚至建造了双转子浮动风力涡轮机,可以利用飓风发电。
中国风能协会秘书长秦海岩说,在中国,包括风能在内的清洁能源比化石燃料更受青睐,这不仅仅是因为”绿色”因素,还因为与煤炭等传统化石燃料相比,清洁能源的成本更低。
今年 3 月,中国的风力发电量也超过了 100 太瓦时,相当于整个欧洲和北美的总和。在美国生产的所有电力中,约有 60% 来自化石燃料。与燃煤发电相比,美国三四月份的风力发电量增加了 28%,这听起来是朝着正确方向迈出的一步,但我们还有很多工作要做。
自 中文业界资讯站
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