基于可再生能源的加速電氣化為后化石時(shí)代的未來鋪平了道路

“今天，工業(yè)、交通或供暖建筑的所有能源需求中有 80% 是通過直接燃燒(主要是化石燃料)來滿足的，只有 20% 是通過電力來滿足的。我們的研究發(fā)現(xiàn)，到 2050 年，這種關(guān)系幾乎可以逆轉(zhuǎn)，使易于脫碳的電力成為全球能源供應(yīng)的支柱，”波茨坦氣候影響研究所和新研究的作者和研究員 Gunnar Luderer 說。柏林工業(yè)大學(xué)全球能源系統(tǒng)分析教授。“在很長一段時(shí)間里，化石燃料便宜且容易獲得，而電力是寶貴且價(jià)格更高的能源?？稍偕茉窗l(fā)電——尤其是太陽能光伏發(fā)電——以驚人的速度變得更便宜，這是迄今為止大多數(shù)氣候模型都低估的速度。僅在過去十年中，太陽能電力的價(jià)格就下降了 80%，預(yù)計(jì)未來還會(huì)進(jìn)一步降低成本。這一發(fā)展有可能從根本上徹底改變能源系統(tǒng)。我們的計(jì)算機(jī)模擬表明，與全球碳定價(jià)一起，到 2050 年，綠色電力將成為最便宜的能源形式，并供應(yīng)高達(dá)所有需求的四分之三，”Luderer 解釋說。

“您可以為比您想象的更多的最終用途電氣化”：汽車、供暖、鋼鐵生產(chǎn)

原因主要在于太陽能和風(fēng)力發(fā)電的突破性技術(shù)進(jìn)步，也在于電能的最終用途。每千瓦時(shí)太陽能或風(fēng)能的成本正在急劇下降，而汽車等電池技術(shù)正在快速改進(jìn)。與任何類型的鍋爐相比，熱泵每單位熱量輸出使用的能量更少，并且不僅在建筑物中而且在工業(yè)應(yīng)用中變得越來越具有競(jìng)爭(zhēng)力。波茨坦研究所的合著者兼研究員 Silvia Madeddu 解釋說：“您可以為比您想象的更多的最終用途通電，并且在這些情況下，與當(dāng)前水平相比，實(shí)際上可以降低能源消耗”。

“以鋼鐵生產(chǎn)為例：對(duì)回收鋼(即所謂的二次鋼)的熔煉進(jìn)行電氣化，降低了所需的總工藝能量，并降低了每噸鋼的碳強(qiáng)度，”馬德杜說。“總而言之，我們發(fā)現(xiàn)，到 2050 年，工業(yè)能源需求的一半以上可以實(shí)現(xiàn)電氣化。”然而，研究人員指出，電氣化的一些瓶頸仍然存在。在脫碳競(jìng)賽中最慢的是長途航空、航運(yùn)和化學(xué)原料，即用作化學(xué)品生產(chǎn)原料的化石燃料。

限制對(duì)負(fù)排放的依賴

技術(shù)進(jìn)步的規(guī)模為各國和投資者提供了跨越式發(fā)展的巨大機(jī)遇。然而，到目前為止，并不是每一項(xiàng)技術(shù)都是成功的。“在這項(xiàng)研究中，我們限制了對(duì)旨在從大氣中去除碳的技術(shù)的依賴，僅僅是因?yàn)樗鼈円驯蛔C明比以前預(yù)期的更難以擴(kuò)展：碳捕獲和儲(chǔ)存的成本沒有出現(xiàn)急劇下降，再說，太陽能了。反過來，生物質(zhì)與糧食生產(chǎn)在土地使用方面的競(jìng)爭(zhēng)至關(guān)重要”，Luderer 闡述道。“有趣的是，我們發(fā)現(xiàn)能源需求的加速電氣化可以彌補(bǔ)生物質(zhì)和 CCS 的不足，仍然可以實(shí)現(xiàn) 1.5°C 的目標(biāo)，同時(shí)將能源作物的土地需求減少三分之二。”

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