到 100 年，世界大部分地區都可以轉向 2050% 再生能源，創造數以百萬計的就業機會，拯救數百萬人因空氣污染而喪生的生命，並避免 1.5？變暖。這是史丹佛大學教授馬克·雅各布森和他的同事在該雜誌上發表的一項重大新研究的大膽主張 焦耳.
這樣的工作可能會引起爭議。 雅各布森和他的團隊之前曾製作過類似的“能源路線圖” 僅對美國而言這引發了一場激烈的爭論，即到本世紀中葉，只有風，水和太陽能為國家供電是否可行，甚至是否可能。 一 反駁 今年夏天早些時候，由克里斯托弗克拉克領導的科學家小組聲稱，雅各布森的計劃沒有足夠的儲能，對水力發電是不現實的，完全無視核電和碳捕獲 - 他們說，這是一個“執行不力的勘探”一個有趣的假設“。
原作者 回應 通過說“我們的論文中沒有一個錯誤”並強調批評者 與化石和核工業的聯繫。 辯論很快變成了一場 個人不和 在著名學術期刊PNAS的頁面甚至 Twitter.
雅各布森的作品在政治上具有影響力，儘管所有的爭吵。 許多城市加入了他的行列 100％可再生運動 和公眾人物，如 伯尼·桑德斯 和演員 馬克·魯弗洛 已經承諾支持他們。
現在，雅各布森通過發布這一新的分析提高了賭注 139國家遍布全球。 然而，它很可能也會受到類似的批評，因為它使用了簡化的假設，並且仍然避免了我們在向可持續能源過渡時面臨的三大問題的詳細建模：存儲（特別是大規模和長期），間歇性（發電和需求）和貿易（受國家安全議程影響，與經濟學一樣多）。 儘管如此，它仍然可以被視為一個議程設定，假設的未來描述，而不是科學途徑。
但這正是我們所需要的。
關於能源建模的爭論很少會成為頭版新聞，但這一次做了。 我們相信，世界需要更多地討論和意識到問題的複雜性，以及對未來的積極願景。 這需要雄心勃勃的工作 - 而且是長期的。
長期思考
能源轉型是其中之一“邪惡的問題“ - 當你意識到你採取了錯誤的行動時，可能已經太晚了。
2050確實是整整一代人，但這恰恰是那種情況 時間表 我們需要考慮轉向清潔能源。 改變不會在一夜之間發生。 即使今天發明了一種聖杯技術，歷史也告訴我們，在工業規模上使其可行還需要數年才能在全球範圍內部署。
讓我們不要忘記激進的能源發明也許會發生 一個世紀一兩次與 不保證 他們會繼續發生。 因此，我們必須尋找已經大規模部署的替代方案：風能和太陽能。
考慮到迄今為止幾乎不存在的商業部署和相關風險，繼續依賴化石燃料以及碳捕獲和儲存的可能性逐漸消失。 另一方面，可再生能源是 已經是最便宜的選擇 在許多國家提供（可變）電力，大大低於化石燃料和核電，而兩者都有 水電 和 生物能源 僅限於 某些地區 而且不能輕易 放大.
隨著風能和太陽能的成本下降 更深入，真正的問題是我們為支持它而部署的額外基礎設施。 這肯定包括預計會變成的電池 便宜得多.
但也有其他的東西：慣性。 這在一定程度上是技術性的：更便宜的可再生能源和氣候政策將留下“擱淺資產”的遺產，例如可能不必要的中國燃煤電廠 永遠不要打開，或英國在欣克利角C的核電站已經 兩倍的昂貴 作為海上風。 但可再生能源也必須與政治和社會慣性作鬥爭。
能量不存在於真空中
我們的社會正在成長 越來越複雜了能源（尤其是電力）在其中起著越來越重要的作用 支持這個 複雜性。 “能量轉型”還不夠; 所需要的是完全的社會轉型。 這種社會轉型只能與其他關鍵系統（如運輸或製造）以及大數據分析，人工智能或物聯網的興起等趨勢一起討論。 這些是有潛力的領域 其實 徹底改變並實現向可再生能源的大規模過渡。 和大型能源公司 我已經知道了.
乘坐交通工具 最近， 許多 國家 已經想出了放棄汽油車和電動車的計劃。 這些政策需要加入計劃，以儲存更多的能源，並建造更多的渦輪機和太陽能電池板（如果他們不這樣做， 排放量可能會增加）。 但他們也將依賴人工智能，治理，汽車概念的發展 所有權 乃至 保險。 每天晚上用電動，舒適充電替換所有化石燃料車輛的理想可能受到過時電網或選擇不覆蓋損壞或火災的保險公司的阻礙。 優化的集中控制算法或基於消費者的動態定價系統可以解決這個問題，但是這方面的法律和先例有限 - 另一個技術示例已遠遠超出政治或社會可行性。
人們需要明確可再生能源是前進的方向。 我們可能與雅各布森和他的團隊不同 最好的儲能類型，但這種雄心勃勃的路線圖有很多價值。 它強調挑戰的規模，如果做得好，它應該支持一般意見並激發行動。 該 巴黎協定 是目標設定的一個很好的例子，但細節很重要。
我們知道未來不會像我們想像的那樣 - “所有型號都錯了“ 畢竟。 但物理限製表明不會有神奇的新能源; 我們需要的技術已經存在。 喜歡 波利尼西亞航海家，我們需要超越地平線“看到”我們前往的未知目的地。
關於作者
DénesCsala，能量存儲系統動力學講師， 蘭開斯特大學 和Sgouris Sgouridis，工程系統和管理副教授， 馬斯達爾研究所
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