为什么太阳能是唯一长期可行的动力

太阳能不仅能够提供世界的所有的能量，从长远来看它是唯一不会榨干地球的能源

新科学家 By Michael Le Page

3 September 2025

Analysis and Environment

仅需要世界的陆地面积0.3%被太阳能电池板覆盖来满足满足所有能源需求。VCG via Getty Images

太阳能多年来一直在上升，而且有好的理由。它已变成几乎所有地方最便宜来产生能量方式之一，它是应对气候变化的最佳选择之一。

然而，太阳能有它的叛道者。美国能源部长克里斯·赖特已经声称太阳能不能提供全球的能源需求。正如众多人已经指出的，这是狂的和令人尴尬的错。事实上，从长远来看太阳能——包括通过一个不同的机制捕获太阳能量的风能——是唯一能在不用榨干地球满足日益增长的能源需求的能源。

 9月2日，赖特在社交媒体平台X上发文称：“即便你把整个地球包在一个太阳能板中，你只能产生全球20%的能源”。政客们能犯的最大的错误之一是把电力等同于能量！

现在来开始，电被以它提供的能量衡量，因此对实用目的，是的，你能把电等同于能量。

正如美国宇航局戈达德太空研究所的气候科学家加文·施密特在蓝天杂志上指出的，2024年全球用的所有燃料在使用前的能量含量是186000特拉瓦时。他说地球每年接收多达那个数字6000倍的能量。

此外，施密特说如果你考虑60%的化石燃料能量在转化为有用功率时被丧失，那么地球将被需要从太阳接收多至18000倍的能量来满足当前的能量消耗。

当然，现有太阳能板只捕获太阳能量的约20%，而且你不能到处放它们。但由碳追踪者组织2021年的一份报告估计了全球陆地面积的0.3%——是的就是陆地面积——会被需要单从太阳能来满足能量需求，这不到化石燃料基础设施的现有陆地脚印。按照报告，原则上太阳能和风将提供当前全球能量需求的100多倍。

鉴于用化石燃料满足目前能源需求已经正在造成灾难性的全球变暖，幸运的是在地球上有不足的化石燃料来提供百倍多的能量。但关于核聚变呢？如果它从来变得可行的它甚至是一个比太阳能更优的选择吗？

答案是不。哈佛大学的埃里克·柴森估计了甚至假设的全球能源需求温和的，在大约三百年内仅废热可能足够使地球暖和3°C。我们正在这里讨论关于随产生的能量被使用产生的废热，就说当你烧水或使用一台计算机时。

太阳能——以及风能、潮汐能和波浪能这效率上是一种太阳能——废热不是一个问题，因为这些能量已经终结为废热，无论我们用它还是不用。其他能源如核裂变，废热是已经不存在的额外的热。

柴森在2012年告诉《新科学家》杂志，“[卡尔]·萨甘曾经向我布道，我现在向我的学生布道，在任何星球上的任何智慧文明将最终不得不用它的母恒星的能量”。

虽然三个世纪是一条要走的长路，但废热区域上已经显著的。研究人员已经估计因为废热欧洲夏季最高温度是0.4°C。到2100年，因为废热一些工业化地区的年平均气温可能接近1°C更高——一个目前没有被包括在气候模型内的效应。

底线是太阳能和风能不仅能够在未来数百年内提供我们所需的全部能源，而且它们是唯一能够不造成灾难性变暖这样做的唯一技术。赖特不能是更错了。

https://www.newscientist.com/article/2495031-why-solar-power-is-the-only-viable-power-source-in-the-long-run/