100% 可再生能源:139 个国家的雄心勃勃的路线图 - 彭博社
Laura Bliss
一名工人在甘肃省兰州西北部检查太阳能电池板。卡洛斯·巴里亚/路透社更新于8月24日下午3点。
大多数国家能够多快摆脱煤炭、石油和天然气?或许只需124.7万亿美元,可能在几十年内实现。
这是斯坦福大学土木与环境工程教授马克·Z·雅各布森最新研究的结论。在新发表的同行评审科学期刊Joule*中,*雅各布森和一群合著者详细描述了139个国家在2050年前实现100%可再生清洁能源的“路线图”——即所有能源用途均使用风能、水能和太阳能。
彭博社城市实验室旅客使用新技术在新加坡机场移民局通关仅需10秒新麦格理总部看起来像一座巨大的“迷你人”高耸在悉尼上空阿根廷毒品贩运热点谋杀案大幅下降在一个年轻人的城市,市长的标志性政策是学校午餐从阿尔巴尼亚到津巴布韦,作者展示了如何通过可再生能源为高排放行业提供电力,以帮助避免灾难性的全球变暖,防止数百万人的死亡,并增加全球能源的可及性。
这篇论文建立在雅各布森早期的研究基础上,展示了美国如何单独实现这样的转型,并且在考虑到化石燃料引起的全球变暖的可怕后果时,成本相当“合理”。该研究已被可再生能源倡导者广泛使用,而这篇新论文也可能会产生影响。
在其中,作者首先估计到2050年所有139个国家的平均年电力需求——包括在“商业照常”和完全电气化的“风水太阳”情景下。对于每个国家,研究人员分析可用的环境资源(如光伏面板的屋顶、潮汐电力的海岸线和风力涡轮机的空地),以确定满足该需求的太阳能、风能、水电和地热技术的组合。(值得注意的是,雅各布森因其环境影响和安全风险而将核能排除在他的建议之外。)
在“商业照常”和完整的“WWS”情景下的预计电力供应和需求。雅各布森等/Joule基于早期的分析,研究人员估计每个国家需要多少能源储存能力来满足波动的供需。为了在2050年实现100%的可再生能源(以及在2030年实现80%,这是研究的另一个基准),没有任何能源组合是完全相同的:苏丹可能会严重依赖屋顶太阳能电池板,而瑞士则会依赖水电。 美国将倾向于风能。如果这些计划得到全面实施,全球58%的能源将来自太阳能,37%来自风能,其余来自水电、地热、潮汐和波浪能。全球所有家庭、企业和政府将切换到电器和供暖系统——加上汽车、火车、船只、飞机和重型车辆。
这种转型的程度听起来令人畏惧,而且成本极其高昂:雅各布森和合著者们估计,在全球范围内安装近50太瓦的风能、水能和太阳能技术的前期成本高达惊人的125万亿美元。
但考虑到替代方案,这其实是便宜的,他们写道。在139个批准巴黎协定的国家之间进行大规模转型,可能是实现将全球变暖限制在1.5摄氏度这一雄心勃勃目标的唯一途径。雅各布森等人估计,到2050年,去碳化电网每年还可以防止近500万人因空气污染而死亡,并节省每年28万亿美元,以应对气候变化对海岸线、渔业和农业的灾难性影响,以及因热浪、饥荒、干旱、野火和极端天气造成的死亡。
虽然研究预测某些技术——例如 电池和地下热储存——在未来几十年将变得更加高效,但雅各布森等人所依据的几乎所有能源发电机、储能系统和电气替代品已经在商业上可用并被广泛使用。只有少数显著的例外——例如,电动飞机 可能还需要30年才能起飞。但目前,已有超过95家国际公司和30多个城市承诺使用100%的清洁可再生能源。
雅各布森的主张大胆,甚至有些放肆。他们当然有反对者。六月发表在 PNAS 的一篇同行评审论文质疑了他的方法论的部分内容,例如储能技术在不久的将来可能会改善的程度,以及排除核能的“清洁能源”组合是否能够完全可靠。这些争议主要归结为对经济上“可行”的不同假设——这更多是一个政治问题。
没有人否认实现100%可再生能源在技术上是可能的。在美国,太阳能和风能的发电远远超过了 五年前的预测。 与能源部长里克·佩里委托的一项新联邦研究的发现相反,可再生能源变得 越来越可靠。周一的“伟大美国日食”为这个行业提供了一个自然测试,最大的 太阳能生产州几乎没有出现闪烁。雅各布森的路线图并不是对未来会发生什么的预测。如果政治和社会意愿足够强大,它们是通往无化石燃料未来的可能路线。