可再生能源真的在替代化石燃料吗？
简短的回答是：尚未实现。1965年至2022年间，可再生能源在全球能源消费中的占比从6.31%翻倍至12.33%，但与此同时，化石燃料使用量增长了3.39倍，二氧化碳排放量增长了3.07倍[1]。换言之，可再生能源是在化石燃料基础上新增的，而非替代。这一模式表明，迄今为止的能源转型只是补充，而非取代。
一项针对1900年至2017年全球电力效率的长期研究证实了这一令人担忧的趋势。尽管转换效率（燃料转化为电力的效率）从1900年的6%提升至2017年的43%，且电力碳强度从5.23千克二氧化碳/千瓦时降至0.49千克二氧化碳/千瓦时，但同期电力产生的二氧化碳排放总量仍增长了380倍[2]。原因在于：总用电量的急剧增长，超过了所有效率提升和清洁化进程所带来的减排效果。
要加快转型速度，需要付出什么？
一项针对全球最大能源消费国——中国的详细建模研究，揭示了真正加速转型的图景。中国要在2060年前实现碳中和目标，需将太阳能和风能年发电量从当前的1拍瓦时提升至2060年的10至15拍瓦时[3]。若延续现有政策，年发电量仅能达到5至9.5拍瓦时；但通过优化3844座新建公用事业级太阳能和风力发电厂的选址、扩建特高压输电线路并增加储能设施，中国可实现15拍瓦时的年发电量——同时将二氧化碳减排的平均成本从每吨97美元骤降至每吨6美元[3]。关键在于：太阳能和风能的年度投资需从2020年的770亿美元跃升至2020年代的1270亿美元，并在2050年代达到每年4260亿美元[3]。
即便投入如此巨大，能源转型仍面临结构性障碍。一项针对17家跨国能源企业的研究发现，尽管私营公司在可再生能源投资中占据主导地位，但国有公用事业企业往往在不同国家同时投资可再生能源与非可再生能源项目，这实际上拖慢了整体转型进程[5]。与此同时，旨在公平淘汰煤炭、石油和天然气的"公正转型"政策若设计不当，除非进行根本性改革，否则可能沦为对化石燃料行业的无限期补贴[4]。
真正的障碍是技术还是其他因素？
技术并非主要瓶颈。大规模太阳能与风能、储能、特高压输电乃至碳捕集等技术方案早已存在[1][3]。真正的难题在于部署速度，以及让化石燃料变得更昂贵或更难以获取的政治意愿。例如，2022年俄乌冲突引发了全球能源危机，迫使许多国家为保障能源安全重新转向煤炭和天然气，这充分表明地缘政治冲击可能使气候行动偏离正轨[1]。
另一个常被忽视的问题是“效率稀释”。尽管单个电器和机器的效率在提高，但人们正在使用更多高耗能设备（如空调和数据中心），因此自1900年以来，终端用能效率一直保持在约48%的水平，几乎没有变化[2]。这意味着未来电力需求将持续增长，除非这些需求完全由可再生能源满足，否则碳排放将继续攀升。历史数据表明，过去的效率提升对减少二氧化碳总量作用甚微——它们被消费增长所抵消[2]。
本文引用的文献
变革之时：从可持续发展目标与《巴黎气候协定》重新思考全球可再生能源转型
1965年至2022年间，可再生能源在全球能源消费中的占比从6.31%上升至12.33%，但化石燃料使用量和二氧化碳排放量分别增长了3.39倍和3.07倍，这表明可再生能源更多是在补充而非替代化石燃料。
全球电力效率的起伏：1900–2017年，可再生能源转型的结果与启示
全球电力转换效率从1900年的6%提升至2017年的43%，碳强度从5.23千克二氧化碳/千瓦时降至0.49千克二氧化碳/千瓦时，然而由于电力消费总量大幅增长且终端利用效率基本持平（约48%），电力行业二氧化碳总排放量仍增长了380倍。
加速推进中国向光伏和风能的能源转型
中国通过优化3844座新电站的输电与储能配置，到2060年可实现每年15拍瓦时的太阳能与风能发电量（现行政策下为5–9.5拍瓦时），减排成本从每吨二氧化碳97美元降至6美元，但年投资额需从770亿美元增至4260亿美元。
“公正转型”对我们2030年能源与气候目标构成的威胁
当前按顺序淘汰煤炭、石油和天然气的“公正转型”政策，除非进行根本性修订以达成2030年气候目标，否则将面临无限期补贴化石燃料产业的风险。
能源转型中的跨国能源公用事业：可再生能源外商直接投资驱动因素的组态研究
对17家跨国能源企业的分析显示，私营企业在可再生能源投资中占据领先地位，但国有能源企业往往同时在多个市场投资可再生能源与非可再生能源，从而减缓了整体转型进程。