可再生资源
kě zài shēng zī yuán
可再生资源是一种能够通过自然过程以与使用速度相当或更快的速度得到补充的自然资源,例如阳光、风或木材。
Definition
可再生资源是我们从自然界中获取并被自然过程相当迅速地补充回来的资源,例如阳光、风和树木,只要使用速度不超过补充速度,它就不会枯竭。有些来源是永续的,实际上不可能被用尽,包括太阳能、风能、地热能和潮汐能,它们依赖的是抵达地球、约 $173{,}000$ 太瓦的太阳能通量,是人类能源使用量的数千倍;而木材、淡水、土壤和鱼类等其他资源则通过生物过程再生,但如果过度开采、超过其可持续产量,就可能被耗竭,这一过程通常用逻辑斯谛种群曲线的最大可持续产量来建模。可再生能源技术仍然面临间歇性、储能需求和土地使用等实际制约因素,其容量因数从太阳能约 $25\%$ 到海上风电超过 $40\%$ 不等。
Example
太阳能电池板把阳光转化为电能,而太阳明天还会继续提供阳光;森林在被砍伐之后,只要给予足够的时间,也能够重新生长,北卡罗来纳州是全美领先的太阳能州之一,几十年来一直依靠卡托巴河大坝的水力发电,外滩群岛附近还蕴藏着丰富的海上风能潜力。21 世纪 10 年代,随着太阳能组件成本下降了大约 $90\%$,公用事业规模的太阳能和陆上风电成为全球大部分地区最便宜的新增电力来源;而像奥加拉拉含水层那样被抽取速度超过其补给速度的地下水,则显示出一种名义上可再生的资源,实际上也可能变成不可再生的资源。
Key Insight
可再生并不意味着无限,因为砍伐树木的速度一旦超过其重新生长的速度,即便是可再生资源也可能被耗尽;可再生能源本身的采集是免费的,但建造设施却并不免费,真正的成本在于面板、涡轮机和电池,这也是为什么随着制造规模的扩大,价格才会下降得如此之快。归根结底,可再生与不可再生之间的界线在于速率,而不在于物质本身,因为化石燃料在技术上如今仍在继续形成,只是速度比它们被燃烧的速度慢了数百万倍。