太阳能:误解、事实与挑战

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  • 经过 IQAir Staff Writers
Solar panels and wind turbines generating clean renewable energy.

太阳能是地球上所有能源中最丰富的。太阳能也是减少空气污染和从源头减少温室气体排放的最有力工具之一。与煤炭、石油和天然气不同,太阳能发电不会向空气中释放细颗粒物(PM2.5)或氮氧化物。这使得它不仅对气候行动,而且对保护公众健康都具有独特的重要性,尤其是在污染严重的社区。

然而,尽管太阳能大有可为,却常常被人误解。有关成本、可靠性和可行性的神话一直存在,即使技术在进步,价格在下降,也阻碍了太阳能的应用。了解哪些是事实,哪些是虚构的,哪些是仍然存在的挑战,是以负责任和公平的方式推广太阳能的关键。

什么是太阳能?为什么太阳能能改善空气质量?

太阳能是一种可再生能源,来自自然补充的阳光,发电时不会释放有害的空气污染物,如 PM2.5,这些污染物与哮喘、心脏病和过早死亡有关。

太阳能和其他清洁能源解决方案正变得越来越容易获得。如今,可再生能源是世界大部分地区最实惠的电力来源,90%以上的新可再生能源项目的成本低于化石燃料替代品。由于每个国家都有可再生资源,它们减少了对进口燃料的依赖,并有助于保护社区免受能源价格波动和供应中断的影响。

最重要的是,太阳能直接改善了空气质量。通过用清洁能源取代化石燃料燃烧,社区从源头上减少了污染——减少了暴露,改善了公共卫生,降低了医疗成本。这就是为什么清洁能源不仅在应对气候变化方面,而且在帮助人们每天呼吸更清洁的空气方面发挥着至关重要的作用(1)。

在所有清洁能源中,太阳能是获得更清洁空气的最具可扩展性和广泛可及性的途径之一。

太阳能:误解

人们对太阳能的认识还存在误区,比如它究竟是如何工作的--还存在哪些挑战。

误解:太阳能不可靠或太昂贵
尽管全球太阳能发电能力在不断增长,但一个长期存在的误区却阻碍了太阳能的应用:太阳能发电不可靠或成本过高 (2)。

实际上,太阳能是目前世界上最便宜的电力来源。太阳能技术的进步和成本的急剧下降,使太阳能比以往任何时候都更加高效和普及。技术的进步和成本的急剧下降使太阳能比以往任何时候都更高效、更容易获得。2021 年至 2025 年期间,太阳能发电量的增长速度超过了其他任何可再生能源,在许多市场上,太阳能发电的成本现在低于煤炭或天然气(3)。

误解:太阳能只有在阳光充足的时候才能发挥作用
太阳能电池板确实能产生 至 但太阳能电池板并不会因为乌云密布而停止工作。由于太阳能电池板通过光而不是热来发电,因此在阴天、雨天或下雪天,它们仍然可以发电,只是输出功率会降低。事实上,太阳能电池板通常在较凉爽的条件下工作效率更高,因为过热会降低性能。

在阳光不充足的时候,电池可以储存白天产生的多余能量,提供备用电力。对于 至 家庭屋顶太阳能系统仍然与电网相连,这意味着当太阳能产量较低时,家庭可以从电网获取电力。这些系统结合在一起,有助于使太阳能成为日常能源使用的可靠组成部分,即使在天气不佳的情况下也是如此。(4).

太阳能:事实

事实:太阳能是地球上最丰富的能源
太阳能是迄今为止地球上最丰富的能源 (5)。一小时内到达地球的太阳能超过全球一整年的能源需求。

太阳能资源丰富,再加上成本下降,使其成为全球清洁能源转型的基石,特别是在寻求经济实惠、就地供电的地区。

事实:太阳能成本低廉,且不产生空气污染排放
根据年度分析(6),太阳能发电的成本往往低于新建煤电厂或天然气发电厂,即使没有补贴也是如此。

安装太阳能电池板后,太阳能发电不会释放 PM2.5、氮氧化物或其他有害空气污染物。这意味着,太阳能在从源头上减少污染的同时,还能提供数十年负担得起的电力。

虽然制造太阳能电池板需要能源和材料,但多项生命周期分析表明 至 这些系统可在一到四年内生产出制造过程中使用的能源。

随着太阳能技术的发展和回收利用计划的扩大,成本和对环境的影响都在不断下降,这不仅使太阳能成为最清洁的能源之一,而且也是 至 减少空气污染和保护公众健康的负担得起的途径 (7)。

太阳能:挑战

挑战:储能和负责任的电池供应链
太阳能面临的一个关键挑战是储存。在阳光不充足的时候供电,需要混合系统依靠电池来储存白天产生的多余能量。

电池生产依赖于锂、钴和镍等采矿材料,这引起了人们对采矿地区环境影响和劳动条件的担忧(8)。要应对这些挑战,就需要负责任地采购、改善回收利用和加强劳动保护,这样太阳能的清洁空气效益才不会以牺牲其他地方的人类或生态系统为代价。

挑战:土地利用和野生动物影响
大型太阳能设施可能需要占用大量土地,选址不当的项目可能会破坏栖息地或干扰当地野生动物,尤其是在敏感的生态系统中。这些风险可以通过谨慎选址(如在已受干扰的土地、屋顶或停车场)、严格的环境评估以及野生动物友好型围栏、鸟类阻挡物和植被规划等缓解措施来降低。

在负责任的情况下,太阳能可以扩大规模,同时最大限度地减少对生物多样性的危害(9)。

双重效益:气候行动和更清洁的空气

太阳能通常与风能一起使用,可减少温室气体排放,减少与呼吸道疾病和心血管疾病相关的空气污染物。

这些减少带来了现实世界的好处。例如,乌拉圭目前近 99% 的电力来自可再生能源,稳定了能源成本,大幅减少了化石燃料污染,同时创造了数万个清洁能源工作岗位(10)。

乌拉圭首都的空气质量如何? 蒙得维的亚改进? PM2.5 明显下降 从 2021 年的平均浓度 14.2 微克/立方米降至 2024 年的 11.5 微克/立方米。

乌拉圭远非孤例。中国在过去十年中大幅降低了 PM2.5 浓度,部分原因在于清洁能源政策(11)(12)。例如,北京 2017 年的平均浓度为 58.8 微克/立方米,到 2024 年降至 30.9 微克/立方米。

2025 年 4 月,风能和太阳能发电量首次超过全国发电量的四分之一(13)。太阳能发电量从 2020 年 4 月仅占中国电力结构的 4.1%,迅速上升到 2025 年 4 月的 12.4%。

如何为清洁能源和清洁空气采取行动

清洁能源转型发生在从家庭到政府的各个层面。

以下是不同群体采取有意义行动的方法:

个人

  • 减少家庭能源消耗,选择节能电器。
  • 支持可再生能源供应商或社区太阳能计划(如有)。
  • 随时了解当地空气质量和能源信息,做出更健康的日常决策。

社区

  • 倡导清洁烹饪计划、电气化和可再生能源获取。
  • 支持当地减少化石燃料依赖和空气污染的倡议。
  • 鼓励空气质量监测,使污染可见并可操作。

企业

  • 承诺采购可再生能源并提高能源效率。
  • 在停车场上安装高架太阳能篷,既能为车辆降温,又能降低建筑能源成本。
  • 减少运营、物流和供应链中的排放。
  • 投资清洁技术,保护工人、客户和周边社区。

各国政府

  • 扩大可再生能源投资和电网接入(缩短距离)。
  • 在服务不足的地区加快清洁烹饪和电气化计划。
  • 调整能源和空气质量政策,保护弱势群体。

这些行动有助于确保向清洁能源的过渡带来更清洁的空气、更健康的社区和更公平的未来。

清洁能源和清洁空气之间有着千丝万缕的联系,其中一个方面的进步会加强另一个方面的进步。

结论

减少对化石燃料的依赖可以从源头上减少污染,帮助人们呼吸更清洁的空气,同时保护地球。特别是太阳能,它提供了一条强有力的前进道路,既能提供清洁电力,又不会产生危害健康的空气污染物,同时还能扩大可负担得起的能源的使用范围。

每年的 1 月 26 日是 "国际清洁能源日",这一天强调了全球致力于以公正和包容的方式摆脱化石燃料的承诺。国际清洁能源日由联合国大会于2023年宣布,与国际可再生能源机构(IRENA)的使命相一致,强调清洁能源(尤其是太阳能)如何保护公众健康、减少不平等和扩大经济机会。

通过消除误解、面对现实挑战和推广负责任的解决方案,太阳能可以在为世界各地的社区建设更健康、更清洁和更公平的未来方面发挥核心作用。

关于 IQAir

IQAir 是一家瑞士技术公司,通过信息和协作,帮助个人、组织和政府改善空气质量。

文章资源

[1] United Nations. Renewable energy – powering a safer and prosperous future.

[2] International Energy Agency (IEA). (2025). Solar PV.

[3] Gajbhiye S. (2025, October 7). Solar energy has become the world’s most affordable power source. Earth.com.

[4] U.S. Department of Energy Solar Energy Technologies Office. (2021, September 15). Busted: common solar myths and misconceptions. U.S. Department of Energy.

[5] Perez R. (2013). A way to the most abundant energy. Scientific American.

[6] Storrow B., & E&E News. (2025, June 17). Wind and solar energy are cheaper than electricity from fossil-fuel plants. Scientific American.

[7] U.S. Energy Information Administration. (2024, January 19). Solar energy and the environment. U.S. Energy Information Administration.

[8] Zheng M. (2023, March 31). The environmental impacts of lithium and cobalt mining.

[9] World Wildlife Fund. (2025, May 13). The clean energy dilemma: mining’s impact on nature.

[10] Silverstein K. (2025, October 19). Uruguay’s renewable charge: A small nation, A big lesson for the world. Forbes.

[11] The University of Chicago. (2024, October 7.) China’s air quality policies have swiftly reduced pollution, improved life expectancy.

[12] Reuters. (2025, February 25). China aims to eliminate severe air pollution this year.

[13] Ember. (2025, May 22). Wind and solar generate over aquarter of China’s electricity for the first month on record.

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