美國學者Mark P. Mills發(fā)表文章,試圖從能源的物理特性來證明世界不可能真正實現(xiàn)可再生能源為主的 “新能源經(jīng)濟”。主要原因包括:
1)科學家尚未發(fā)現(xiàn)、企業(yè)家尚未發(fā)明任何與一種和化石能源(碳氫化合物)一樣低成本、高能量密度、穩(wěn)定、安全和便捷的新能源。例如,公用事業(yè)規(guī)模的風力渦輪機或太陽能電池板上投入100萬美元,經(jīng)過30多年的運營,每年發(fā)電約5000萬千瓦時,而在頁巖鉆井平臺上花費相當于100萬美元生產(chǎn)足夠的天然氣超過30年,發(fā)電超過3億千瓦時。
2)太陽能技術(shù)已經(jīng)大大改進,并將繼續(xù)變得更便宜和更有效,但10倍增長的時代結(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26%。
3)風力發(fā)電技術(shù)也有了很大的改進,但這里也沒有增加10倍的潛力。風力渦輪機的物理邊界(Betz Limit)是在移動氣流中最大捕獲60%的動能;今天的商用渦輪機超過40%。
4)世界上最大的電池工廠特斯拉的Gigafactory的年產(chǎn)量可以存儲每年3分鐘的美國電力需求,需要1000年的生產(chǎn)才能制造足夠的電池,以滿足美國兩天的電力需求。同時,每生產(chǎn)一磅電池,需要開采、移動和加工50-100磅材料。