美國(guó)學(xué)者M(jìn)ark P. Mills發(fā)表文章,試圖從能源的物理特性來(lái)證明世界不可能真正實(shí)現(xiàn)可再生能源為主的 “新能源經(jīng)濟(jì)”。主要原因包括:
1)科學(xué)家尚未發(fā)現(xiàn)、企業(yè)家尚未發(fā)明任何與一種和化石能源(碳?xì)浠衔铮┮粯拥统杀尽⒏吣芰棵芏?、穩(wěn)定、安全和便捷的新能源。例如,公用事業(yè)規(guī)模的風(fēng)力渦輪機(jī)或太陽(yáng)能電池板上投入100萬(wàn)美元,經(jīng)過(guò)30多年的運(yùn)營(yíng),每年發(fā)電約5000萬(wàn)千瓦時(shí),而在頁(yè)巖鉆井平臺(tái)上花費(fèi)相當(dāng)于100萬(wàn)美元生產(chǎn)足夠的天然氣超過(guò)30年,發(fā)電超過(guò)3億千瓦時(shí)。
2)太陽(yáng)能技術(shù)已經(jīng)大大改進(jìn),并將繼續(xù)變得更便宜和更有效,但10倍增長(zhǎng)的時(shí)代結(jié)束了。晶硅光伏電池的物理邊界(即Shockley-Queisser Limit)是將34%的光子轉(zhuǎn)換為電子;今天最好的商業(yè)光伏技術(shù)超過(guò)26%。
3)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也有了很大的改進(jìn),但這里也沒(méi)有增加10倍的潛力。風(fēng)力渦輪機(jī)的物理邊界(Betz Limit)是在移動(dòng)氣流中最大捕獲60%的動(dòng)能;今天的商用渦輪機(jī)超過(guò)40%。
4)世界上最大的電池工廠特斯拉的Gigafactory的年產(chǎn)量可以存儲(chǔ)每年3分鐘的美國(guó)電力需求,需要1000年的生產(chǎn)才能制造足夠的電池,以滿足美國(guó)兩天的電力需求。同時(shí),每生產(chǎn)一磅電池,需要開(kāi)采、移動(dòng)和加工50-100磅材料。