我们中的许多人可能会认为，之所以现在仍有大量能源来自天然气和煤炭发电厂，原因很简单：那些燃料更便宜。但尽管这曾经是真的，但过去十年太阳能和风能成本的近期下降已经彻底改变了这一假设。
就新发电厂的能源成本而言，陆上风能和太阳能是最便宜的能源——成本低于天然气、地热能、煤炭或核能。
尤其是太阳能，其价格下降的速度惊人。就在 10 年前，它是新建能源开发中最昂贵的选择。此后，根据 能源成本均摊报告 的数据，成本下降了 90%，正如 Our World in Data 近期强调的。公用事业规模的太阳能阵列现在是建造和运营成本最低的选择。风力发电也出现了大幅下降——过去十年，新建风力发电场的终身成本下降了 71%。
同期，天然气价格也有所下降，尽管幅度较小——32%——但这归因于近期的页岩气繁荣，而不是像可再生能源那样是长期趋势。建造煤炭发电厂的成本在过去十年中相对稳定。
低成本背后的故事
文章描述，太阳能变得便宜得益于所谓的学习曲线和良性循环。利用太阳能曾经非常昂贵，只能用于卫星。例如，在 1956 年，每瓦太阳能的成本是 1,825 美元。（现在，公用事业规模的太阳能每瓦的成本可能低至 0.70 美元。）
最初对卫星的需求引发了所谓的“良性循环”。为卫星生产的太阳能电池板越多，价格就越低，并且它们被应用于其他利基用途的可能性就越大。随着技术进步和规模经济的兴起，成本进一步下降，太阳能最终得以作为一种可行的通用能源出现。自 1976 年以来，太阳能发电量每翻一番，太阳能电池板的价格平均就会下降 20.2%。
相比之下，化石燃料无法跟上这种步伐。这是因为化石燃料发电厂需要购买开采的燃料来运行。在煤炭发电厂中，供应煤炭约占总支出的 40%。阳光和风是免费的，这使得随着技术的进步和行业的增长，利用其能源的成本能够急剧下降。
佛罗里达州新学院的环境经济学家 Mark Paul 补充说，这个循环并没有在纯粹的商业环境中发生。“在美国政府在我们认为的早期阶段，我们投入了巨额资金来开发现代（光伏）技术，”他说。“它极大地提高了太阳能模块的效率，包括我们生产它们的能力以及它们能产生多少能量。”
当今的能源结构
全球能源结构已对可再生能源的优惠价格做出了响应。2019 年，72% 的新增能源产能来自可再生能源，全球可再生能源装机容量在过去 20 年里增长了两倍多。
在美国，可再生能源也在迅速增长。2007 年，风能占能源总量的不到 1%，太阳能甚至更少，而煤炭占一半。尽管 2020 年的估算仍是初步的，但可再生能源（包括太阳能、风能以及水力发电和生物质能等其他来源）的总发电量可能已经超过了煤炭，煤炭仅占发电量的五分之一。“2020 年……将是美国新增风力发电和新增太阳能发电量最好的一年，”忧思科学家联盟的能源分析师 John Rogers 说。
但这些变化仍然不足以以减缓气候变化最严重影响所需的速度减少温室气体。
尽管全国各地的煤炭发电厂纷纷关闭，但页岩气繁荣带来了廉价的化石天然气。尽管这种丰富且价格合理的燃料在燃烧时产生的二氧化碳比煤炭少 60%，但它仍然导致气候变化，包括其设施中臭名昭著的甲烷泄漏。石油因其在汽车和卡车方面的应用，仍然占有很大一部分污染排放。事实上，交通运输产生的排放量比该国任何其他行业都多。
绿色转型的延迟
尽管成本大幅下降，但可再生能源并未以您预期的方式取代化石燃料。这是因为整个能源行业的投资、政策和基础设施都严重偏向化石燃料。
亚利桑那大学的能源经济学家 Ashley Langer 解释说，虽然在考虑新建发电厂时建造可再生能源更便宜，但这一定律不一定适用于运行现有化石燃料发电厂。“有时，公用事业公司的监管结构实际上会使继续运行煤炭或天然气发电厂更有利可图。”
Langer 表示，对于大约一半美国州提供的电力服务的州级监管垄断企业来说，情况尤其如此。这些投资者拥有的公用事业公司在发电设施投资上可以获得一定比例的回报，这基本上保证了他们通过运营这些发电厂来获得持续收益。即使他们的能源来源的实际市场成本会使运营成本高昂，但这些垄断企业的设计方式使这并不是真正的问题。
Paul 说：“真正阻碍我们快速转型的是我们所谓的锁定效应。”“我们有现有的化石燃料发电厂，我们已经支付了建造它们的费用，而且在大多数情况下，使用现有基础设施生产更多电力比建造新基础设施更便宜。因此，鉴于我们已经支付了这种化石燃料基础设施的前期成本，经济效益尚未完全达到在我们促使化石燃料发电厂在其生命周期结束前快速退出的程度。”
不过，这种情况可能很快就会改变。新建可再生能源的成本正日益与增加现有化石燃料设施的额外产能的成本竞争。在 2020 年的 Lazard 分析中，公用事业太阳能的电力终身成本（包括补贴）为每兆瓦时 31 美元，风能为每兆瓦时 26 美元。增加产能的成本为煤炭 41 美元，天然气 28 美元。
除了在化石燃料方面已经进行了大量投资外，公用事业公司、能源生产商和矿业公司之间的长期合同也导致了系统中的巨大惯性。而且，由于该国每年的总能源消耗增长不大，因此没有多少动力去建设新的可再生能源。
撇开市场力量和垄断不谈，广泛推广可再生能源还有一些其他更实际的障碍。
佐治亚理工学院的能源经济学家 Matt Oliver 表示，阳光和风力在一日或一年中的任何时候都不是稳定的，有时最适合发电的地方实际上居住的人并不多。该国风力最强的地区——通常是像大平原这样的内陆地区——比人口稠密的沿海城市使用这些电力的人少。美国老化的电网目前没有能力将可再生能源的电力传输到远距离。
间歇性和地理位置的这些挑战并非无法克服——电池和水可以储存能源，并且可以建造更好的输电系统。但这些解决方案将需要巨额投资来开发和建设所需的基础设施。
迈向清洁能源的飞跃
在疫情引发的高失业率和低利率的背景下，可再生能源及其如今低廉的价格可能终于迎来了它们的时刻。
“一项能够带来更多就业机会、消费者价格更低、地球更绿色、更安全政策选择是罕见的，”Max Roser 在 Our World in Data 文章中写道。他补充说，如果富裕国家现在投资可再生能源，这些技术将变得更加经济实惠，从而更有可能在全球范围内被采用以满足日益增长的能源需求。
在美国，联邦政府可以在这些投资中发挥巨大作用。它可以以低利率借款，并利用这一优势帮助州和地方层面的能源转型项目。Paul 解释说，这可以采取由联邦政府支持的国家气候银行的形式，该银行发行债券用于地方脱碳项目。马萨诸塞州的参议员 Edward Markey 和马里兰州的参议员 Chris Van Hollen 最近提出了一项法案，提议建立这样的银行。
联邦政府也可以直接投资清洁能源。Langer 说，政治领导人确保能源转型的主要方式之一是为太阳能和风能提供持续的补贴。风能行业尤其因政府资金不稳定而陷入困境。Langer 说：“美国的风能补贴一直非常不确定。”国会通过补贴推动风能产业蓬勃发展，但后来又允许这些补贴到期——导致破产。
然而，帮助可再生能源蓬勃发展可能是比较容易的部分。拜登总统已设定目标，希望到 2035 年将美国带到 100% 清洁能源。实现这一目标需要让许多化石燃料发电厂提前退役。
这对于已经逐渐淘汰的煤炭来说是一件事，但 Langer 指出，自 2005 年以来天然气激增将对这些宏伟的气候目标构成挑战。只要能源生产商和公用事业公司能够盈利，这些新工厂就可以运行数十年。为了增加挑战，强制关闭可能会影响人们的能源账单。Langer 说：“如果你提前关闭天然气发电厂，电价就会上涨。”“这要么会从你的税收中扣除，要么会体现在你的电费账单中。”
当然，从长远来看，让发电厂继续运行并让地球持续变暖，将比关闭化石燃料付出更高的代价。但这些关闭成本在短期内仍然是现实的。PopSci 就此文章采访的四位经济学家都表示，实施碳定价将有助于确保污染者承担其应付的费用。这可以采取总量控制与交易市场或对每吨排放量征税的形式。目前，没有对碳污染征税，这意味着大气碳增加的所有成本都由生态系统和个人承担，他们以不断上涨的空调和医疗费用等方式付出代价。（你可以说，这就像一种只对强大和污染者有利的社会主义。）
尽管每吨碳的定价会影响能源账单和汽油价格，但一些政府已经为此制定了进步性的解决方案。例如，在不列颠哥伦比亚省，碳费的收入以税收股息的形式返还给公众。
在石油价格低廉的情况下，有人认为现在是完全收购化石燃料行业的绝佳时机。一次性收购将使联邦政府能够迅速关闭化石燃料发电厂并停止其政治影响力。Paul 说：“我们需要拆除现有的化石燃料经济。“如果我们不这样做……建设绿色经济的市场力量将会非常缓慢。”
