電力行業(yè)正在通過(guò)創(chuàng)新降低成本，使其能在本世紀(jì)中葉的世界能源供應(yīng)中的占比高過(guò)化石燃料。新的研究表明，與全球碳價(jià)結(jié)合預(yù)測(cè)時(shí)，這些創(chuàng)新可以提高減排能效、實(shí)現(xiàn)巴黎氣候目標(biāo)，同時(shí)減少對(duì)飽受爭(zhēng)議的負(fù)排放（controversial negative emissions）的依賴(lài)。

“如今，在工業(yè)、交通或建筑供暖的能源需求中80%是通過(guò)燃燒——主要是化石燃料的燃燒——來(lái)直接滿(mǎn)足，只有20%依靠電力。研究表明，到2050年，這種局面將得到扭轉(zhuǎn)，易于脫碳的電力或能成為全球能源供應(yīng)支柱，使得減排目標(biāo)更易實(shí)現(xiàn)，”研究的作者、波茨坦氣候影響研究所的研究員貢納·魯?shù)聽(tīng)栒f(shuō)，“長(zhǎng)期以來(lái)，化石燃料價(jià)格低廉、容易獲取，而電力更珍貴、價(jià)格也更高。然而，可再生能源發(fā)電——特別是依托太陽(yáng)能的光伏發(fā)電——的成本飛速降低，迄今為止，大多數(shù)氣候模型都低估了這種降速。僅在過(guò)去十年里，太陽(yáng)能發(fā)電的價(jià)格就下降了80%，未來(lái)其成本還將持續(xù)降低。這些進(jìn)展可能根本性地改變能源結(jié)構(gòu)。結(jié)合全球碳價(jià)進(jìn)行電腦模擬，結(jié)果顯示，到2050年，綠色電力能源將成為最便宜的能源形式，能夠供應(yīng)四分之三的能源需求?！?/p>

這主要?dú)w功于太陽(yáng)能和風(fēng)能發(fā)電技術(shù)的突破性進(jìn)步，但也依賴(lài)于電能的終端應(yīng)用。每千瓦時(shí)太陽(yáng)能和風(fēng)能的發(fā)電成本正急劇下降，電池技術(shù)（例如汽車(chē)電池）在快速發(fā)展。熱泵每單位熱量輸出的能耗比任何類(lèi)型的鍋爐都要低，使其在建筑行業(yè)等各類(lèi)工業(yè)應(yīng)用中顯得更具競(jìng)爭(zhēng)力。“終端應(yīng)用電氣化的規(guī)模遠(yuǎn)超想象，相比目前的水平，這些應(yīng)用將減少能源消耗。”文章的共同作者、波茨坦研究所的研究員希爾維亞·馬代杜解釋說(shuō)。

馬代杜表示：“以鋼鐵生產(chǎn)為例，利用電力熔化回收鋼（secondary steel，即所謂的二級(jí)鋼），即可減少所需的總工藝能量，降低每噸鋼的碳強(qiáng)度?？傊覀儼l(fā)現(xiàn)，到2050年的所有工業(yè)能源供給中，有一半以上可實(shí)現(xiàn)電氣化。”當(dāng)然，研究人員也指出，電氣化依然存在阻礙。在去碳化的競(jìng)爭(zhēng)中，遠(yuǎn)途航空、航運(yùn)和化學(xué)原料——例如作為化學(xué)品原料的化石燃料——還有很長(zhǎng)的路要走。

如此大規(guī)模的技術(shù)進(jìn)步為各國(guó)的跨越式發(fā)展和投資者都帶來(lái)了巨大的機(jī)會(huì)。然而到目前為止，并不是每一項(xiàng)技術(shù)都取得了成功。魯?shù)聽(tīng)栔赋?，“在這項(xiàng)研究中，我們限制使用了那些將碳帶出大氣層的技術(shù)，因?yàn)檫@些技術(shù)要擴(kuò)大規(guī)模，比之前預(yù)期的難度更大。碳捕集與封存技術(shù)（Carbon Capture and Storage，CCS）的成本沒(méi)能像太陽(yáng)能發(fā)電那樣急劇下降。反過(guò)來(lái)，生物質(zhì)能在土地使用方面又與糧食生產(chǎn)存在著不可避免的競(jìng)爭(zhēng)。有趣的是，我們發(fā)現(xiàn)能源供給的加速電氣化可以彌補(bǔ)生物質(zhì)能和CCS的不足，我們?nèi)匀豢梢詫?shí)現(xiàn)1.5攝氏度的目標(biāo)，同時(shí)將能源作物對(duì)土地的需求減少三分之二?！?/p>

電力時(shí)代即將到來(lái)——但實(shí)現(xiàn)氣候目標(biāo)還需政策助力

魯?shù)聽(tīng)栠€提到，“無(wú)論如何，電力時(shí)代終將到來(lái)。但只有對(duì)各行業(yè)和各地區(qū)的化石燃料進(jìn)行全面監(jiān)管——當(dāng)然，最重要的是多種形式的碳定價(jià)——才能確保我們?cè)谝?guī)定的時(shí)間節(jié)點(diǎn)前達(dá)到既定的1.5攝氏度氣候目標(biāo)?！笔聦?shí)上，模擬結(jié)果顯示，即使不制定任何氣候政策，電力所占份額也將在本世紀(jì)內(nèi)增加一倍。然而，全球政治協(xié)調(diào)具有決定性作用，進(jìn)行碳定價(jià)、取消電力稅、擴(kuò)大電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施、重新布局電力市場(chǎng)以獎(jiǎng)勵(lì)存儲(chǔ)和靈活需求等，都將有助于實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》中將全球變暖限制在兩度以下的目標(biāo)。在這里，氫能源將成為鏈條上的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它可以靈活地將可再生的電力轉(zhuǎn)化為綠色燃料，用于不能直接電氣化的行業(yè)。魯?shù)聽(tīng)栒f(shuō)：“若這些因素結(jié)合在一起，可再生綠色能源的前景將是電氣化。”

關(guān)鍵詞： 可再生能源