100可再生2050:技术已经存在使之发生

100可再生2050:技术已经存在使之发生

世界上大部分地区都可以通过100转换为2050%的可再生能源,创造数百万个就业岗位,挽救数百万人因为空气污染而丧失的生命,避免1.5℃的升温。 这是斯坦福大学教授马克·雅各布森(Mark Jacobson)及其同事在该杂志上发表的一项重要新研究的大胆主张 焦耳.

这样的工作可能是有争议的。 雅各布森和他的团队曾经制作过类似的“能源路线图” 仅为美国而已引发了一场激烈的争论,到本世纪中叶,风能,水能和太阳能是否可行,甚至是可能的。 一 反驳 今年夏天,由克里斯托弗·克拉克领导的一个科学家小组声称,雅各布森的计划没有足够的能量储存,对水电是不切实际的,完全忽视了核电和碳捕获 - 他们说,这是一个“一个有趣的假设“。

原作者 回应 通过说“我们的论文中没有一个错误”,并强调批评者的“ 链接化石和核工业。 辩论很快就变成了一场辩论 个人的仇恨 在着名的学术期刊PNAS甚至是网页上 Twitter.

雅各布森的工作在政治上很有影响力,尽管所有的争吵。 许多城市加入了他的行列 100%可再生能源运动 和公众人物等 伯尼·桑德斯 和演员 麦克路化奴 已经表示支持。

现在雅各布森通过发表这个新的分析来提高赌注 139国家在世界各地。 然而,它也可能会被用类似的方式进行批评,因为它使用了简化的假设,并且仍然避免了我们在向可持续能源过渡时所面临的三大问题的详细建模:存储(尤其是大规模和长期),间歇性(包括发电和需求)和贸易(受国家安全议程的影响与经济一样)。 尽管如此,它仍然可以被看作是对未来的议程设定,假设性描述,而不是一个科学的途径。

但这正是我们所需要的。

关于能源建模的争论很少能成为头版新闻,但是这一次。 我们认为,世界需要更多地讨论和认识问题的复杂性,以及对未来的积极展望。 这需要雄心勃勃而又长期的工作。


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思考长远

能源转型是其中的一个“邪恶的问题“ - 当你意识到你采取了错误的行动时,可能已经太迟了。

2050确实是整整一代人,但这恰恰就是这样 时间表 我们需要考虑转向清洁能源。 变化不是一夜之间发生的。 即使圣杯技术是在今天发明的,但历史告诉我们,在工业规模上还需要几十年的时间才能实现,而在全球范围内部署还有更多年的时间。

让我们不要忘记,激进的能量发明也许会发生 一个世纪一两次没有保证 他们将继续发生。 因此,我们必须着眼于大规模部署的替代方案:风能和太阳能。

鉴于目前实际上不存在的商业部署以及相关的风险,继续依赖化石燃料和碳捕获和储存的可能性正在逐渐消失。 另一方面,可再生能源是 已经是最便宜的选择 在许多国家提供(可变)电力,大大低于化石燃料和核电,而两者都是 水电 生物能源 限于 某些地区 并不容易 放大.

随着风能和太阳能成本的下降 更深入真正的问题是我们为支持它而部署了哪些额外的基础设施。 当然包括电池,预计将成为 大幅便宜.

但也有其他的东西:惯性。 这在一定程度上是技术性的:更便宜的可再生能源和气候政策将留下“搁浅资产”的遗留问题,如不必要的中国燃煤电厂 永远不要打开,或英国Hinkley C点的核电厂已经开始 两倍昂贵 作为海上风。 但可再生能源也必须与政治和社会惯性作斗争。

能量不存在于真空中

我们的社会正在成长 更复杂,而能源(特别是电力)在中国越来越重要 支持这个 复杂。 “能源转型”还不够, 所需要的是一个全面的社会转型。 这种社会转型只能与运输或制造等其他关键系统以及大数据分析,人工智能或物联网的兴起等趋势一起讨论。 这些是有潜力的领域 彻底革新并实现向可再生能源的大规模转型。 和大型能源公司 已经知道这一点.

采取运输。 最近, 许多 国家 已经想出了放弃汽油车和电动车的计划。 这些政策需要加入计划,以储存更多的能源,并建造更多的涡轮机和太阳能电池板(如果他们不这样做, 排放量可能增加)。 但他们也将依赖人工智能,治理,汽车概念的发展 所有权 乃至 保险。 用电的方式替换所有的化石燃料车辆,每天晚上舒适地充电的理想可能会被陈旧的电网或被选择不覆盖损坏或火灾的保险公司阻碍。 一个优化的中央控制算法或基于消费者的动态定价系统可以解决这个问题,但是这方面的法律和先例是有限的 - 技术的另一个例子已经远远超出了政治或社会可行的范围。

人们需要清楚,可再生能源是前进的方向。 我们可能与雅各布森和他的团队有所不同 最佳的储能类型,但是这种雄心勃勃的路线图有很多价值。 它强调挑战的规模,如果做得对,应该支持一般意见,激励行动。 该 巴黎协定 是制定目标的一个好例子,但细节很重要。

谈话我们知道,未来不会像我们想象的那样 - “所有模型都是错误的“ 毕竟。 但物理限制表明不会有一个神奇的新能源来源; 我们需要的技术已经在这里。 喜欢 波利尼西亚航海家我们需要超越地平线去“看”我们前往的未知目的地。

作者简介

能源存储系统动力学讲师DénesCsala, 兰开斯特大学 工程系统和管理副教授Sgouris Sgouridis, 马斯达尔研究所

这篇文章最初发表于 谈话。 阅读 原创文章.

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