基于可再生能源的加速电气化为后化石时代的未来铺平了道路

“今天，工业、交通或供暖建筑的所有能源需求中有 80% 是通过直接燃烧(主要是化石燃料)来满足的，只有 20% 是通过电力来满足的。我们的研究发现，到 2050 年，这种关系几乎可以逆转，使易于脱碳的电力成为全球能源供应的支柱，”波茨坦气候影响研究所和新研究的作者和研究员 Gunnar Luderer 说。柏林工业大学全球能源系统分析教授。“在很长一段时间里，化石燃料便宜且容易获得，而电力是宝贵且价格更高的能源。可再生能源发电——尤其是太阳能光伏发电——以惊人的速度变得更便宜，这是迄今为止大多数气候模型都低估的速度。仅在过去十年中，太阳能电力的价格就下降了 80%，预计未来还会进一步降低成本。这一发展有可能从根本上彻底改变能源系统。我们的计算机模拟表明，与全球碳定价一起，到 2050 年，绿色电力将成为最便宜的能源形式，并供应高达所有需求的四分之三，”Luderer 解释说。

“您可以为比您想象的更多的最终用途电气化”：汽车、供暖、钢铁生产

原因主要在于太阳能和风力发电的突破性技术进步，也在于电能的最终用途。每千瓦时太阳能或风能的成本正在急剧下降，而汽车等电池技术正在快速改进。与任何类型的锅炉相比，热泵每单位热量输出使用的能量更少，并且不仅在建筑物中而且在工业应用中变得越来越具有竞争力。波茨坦研究所的合著者兼研究员 Silvia Madeddu 解释说：“您可以为比您想象的更多的最终用途通电，并且在这些情况下，与当前水平相比，实际上可以降低能源消耗”。

“以钢铁生产为例：对回收钢(即所谓的二次钢)的熔炼进行电气化，降低了所需的总工艺能量，并降低了每吨钢的碳强度，”马德杜说。“总而言之，我们发现，到 2050 年，工业能源需求的一半以上可以实现电气化。”然而，研究人员指出，电气化的一些瓶颈仍然存在。在脱碳竞赛中最慢的是长途航空、航运和化学原料，即用作化学品生产原料的化石燃料。

限制对负排放的依赖

技术进步的规模为各国和投资者提供了跨越式发展的巨大机遇。然而，到目前为止，并不是每一项技术都是成功的。“在这项研究中，我们限制了对旨在从大气中去除碳的技术的依赖，仅仅是因为它们已被证明比以前预期的更难以扩展：碳捕获和储存的成本没有出现急剧下降，再说，太阳能了。反过来，生物质与粮食生产在土地使用方面的竞争至关重要”，Luderer 阐述道。“有趣的是，我们发现能源需求的加速电气化可以弥补生物质和 CCS 的不足，仍然可以实现 1.5°C 的目标，同时将能源作物的土地需求减少三分之二。”

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