將世界上整個能源基礎設施轉換為清潔可再生能源，可以有效應對持續的氣候變化，消除空氣污染死亡，創造就業機會，穩定能源價格。
目前的挑戰是艱鉅的。 但科學家說，這是可能的。
研究人員首先概述了50各州的計劃，這些計劃要求對基礎設施和我們目前消耗能源的方式進行積極的改變，但表明通過大規模實施現有技術，轉換在技術和經濟上都是可行的。
斯坦福大學土木與環境工程教授Mark Z. Jacobson說：“主要的障礙是社會，政治以及讓產業發生變化。” “克服障礙的一種方法是告知人們可能的情況。 通過證明它在技術和經濟上的可行性，這項研究可以減少大規模轉型的障礙。“
能源需求
研究人員首先仔細研究了每個州目前的能源需求，以及這些需求在2050年度如何在常規條件下發生變化。 為了全面了解每個州的能源使用情況，他們研究了四個部門的能源使用情況：住宅，商業，工業和交通。
對於每個部門，他們隨後分析了燃料消耗的當前數量和來源 - 煤，石油，天然氣，核能，可再生能源 - 如果所有燃料使用都被電力取代，則計算燃料需求。 這是一個非常具有挑戰性的步驟 - 它假設道路上的所有汽車都變成了電動汽車，家庭和工業轉變為完全電氣化的加熱和冷卻系統。 但研究人員表示，他們的計算基於整合現有技術，節能效果顯著。
“當我們在所有50州做到這一點時，我們看到39年度的總終端用電量需求減少了2050％，”雅各布森說。 “關於6的百分點是通過提高基礎設施的效率來獲得的，但大部分是通過更換電流源和燃燒能源與電力的使用而產生的。”
下一步涉案搞清楚如何在新的電動電網。 研究人員專注於只使用可再生能源 - 風能，太陽能，地熱能，水電，以及微量的潮汐和波浪可用的每個國家滿足每個州的新電力需求。
他們分析了每個州的陽光下暴晒，多少朝南，非陰影屋頂可容納太陽能電池板。 他們開發和諮詢風能地圖和本地確定的海上風力渦輪機是否是一種選擇。 地熱能是可在只有13狀態的合理費用。 該計劃要求幾乎沒有新的水電大壩，但確實佔能源的收益來自改進現有水壩的效率。
風吹日曬都是免費的
他們的報告包括 互動式地圖 為每個州制定個別計劃，以實現80的2030百分比轉換，以及2050的完全轉換。
有幾個州都已經在他們的方式，雅各布森說。 華盛頓州，例如，可以使開關以充分的可再生能源比較快，這要歸功於其目前的電力超過70％來自現有水力發電源的事實。 這相當於該州的通用功率約百分之35如果華盛頓是100％的通電; 風能和太陽能可以填補其餘大部分。
愛荷華州和南達科他州也處於有利位置，因為它們已經從風力發電中產生了近30的電力。 加州是雅各布森在紐約之後第二個單一州可再生能源路線圖的焦點，已經採納了他的一些小組的建議，併計劃將60的可再生能源電氣化2030百分比。
發表在雜誌 能源和環境科學該計劃要求在太陽能電池板或風力渦輪機中覆蓋任何州的土地不超過0.5％。 改變的前期成本將是巨大的，但風和陽光是免費的。 因此，隨著時間推移的總成本將大致等於化石燃料基礎設施，維護和生產的價格。
“當你考慮到健康和氣候成本以及化石燃料的價格上漲時 - 風，水和太陽能是傳統系統成本的一半，”雅各布森說。 “這種規模的轉變也將創造就業機會，穩定燃料價格，減少與污染有關的健康問題，並消除美國的排放。 轉換的缺點很少，至少基於這種科學。“
如果轉換是完全按照計劃概述其次，空氣污染在美國的減少可預防約63,000美國人誰從空氣污染有關的疾病每年死於死亡。 它也將消除美國從化石燃料產生的溫室氣體，否則會由3.3成本世界一年2050萬億$的排放。
這種規模的轉換也將創造就業機會，穩定燃料價格，減少與污染相關的健康問題，並消除美國的排放，“馬克雅各布森說。”轉換的弊端非常小，至少基於這種科學。
馬克DELUCCHI，加州大學伯克利分校的研究人員合作進行這項研究。
資源： 斯坦福大學
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