电力行业正在进行削减成本的创新，到本世纪中叶，可再生能源电力可能会在世界能源供应中领先于化石燃料。一项新的研究发现，这些进展与全球碳价格相结合，可以促进减排，以达到巴黎气候目标，同时减少有争议的负排放的必要性。

“今天，工业、交通或建筑供暖所需的所有能源中，有80%主要是通过直接燃烧化石燃料来满足，只有20%通过电力。我们的研究发现，到2050年，这种关系可能会发生很大的逆转，使易于脱碳的电力成为全球能源供应的主要支柱，在很长一段时间里，化石燃料便宜且容易获取，而电力是珍贵且昂贵的能源来源。可再生能源发电——尤其是太阳能光伏发电——正以惊人的速度变得更便宜，这一速度迄今为止大多数气候模型都低估了。仅在过去十年里，太阳能发电的价格就下降了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改变能源系统。我们的计算机模拟显示，加上全球碳定价，到2050年，绿色电力将成为最便宜的能源形式，并能满足四分之三的需求。”这项新研究的作者、波茨坦气候影响研究所研究员Gunnar Luderer说。

其原因主要在于太阳能和风能发电的突破性技术进步，但也在于电能的最终使用。太阳能或风能的每千瓦时成本正在急剧下降，而汽车中的电池技术正在飞速发展。与任何类型的锅炉相比，热泵每单位热量的消耗更少，不仅在建筑上，而且在工业应用上也越来越具有竞争力。波茨坦研究所(Potsdam Institute)研究员、该研究报告的合著者西尔维娅·马德杜(Silvia Madeddu)解释说:“你可以让更多的终端用户用上电，而且在这种情况下，实际上比目前的水平降低了能源消耗。”

以钢铁生产为例:电气化融化回收钢，即所谓的二次钢，降低了整个过程所需的能量，并降低了每吨钢铁生产的碳强度。总而言之，我们发现，到2050年，超过一半的工业能源需求可以实现电气化。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，速度最慢的是长途航空、航运和化学原料，即化工生产中用作原料的化石燃料。

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巨大的跨越机会。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提取碳的技术的依赖，原因很简单，因为事实证明这些技术比之前预期的更难规模化:碳捕获和存储的成本并没有像太阳能那样大幅下降。反过来，生物质与粮食生产在土地使用方面产生了至关重要的竞争。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能和碳捕捉和储存的不足，仍然将1.5摄氏度的目标保持在可实现的范围内，同时将能源作物的土地需求减少三分之二。

电力时代将朝两种方向到来。但只有在各个行业和世界各地区对化石燃料进行全面监管——最重要的是采取某种形式的碳定价——才能确保在适当的时间内达到1.5摄氏度。事实上，模拟显示，即使根本没有制定任何气候政策，电力的份额在本世纪内也会翻一番。然而，为了实现《巴黎协定》将全球变暖控制在2摄氏度以内的目标，果断的全球政治协调至关重要:为碳定价，取消电力税，扩大电网基础设施，重新设计电力市场，以奖励储存和灵活的需求。在这里，氢将是一个关键的环节，因为它可以灵活地将可再生电力转换为绿色燃料，不能直接电气化的部门。如果这些因素结合在一起，基于可再生能源的绿色能源未来的前景看起来真的很令人振奋。

这项研究发表在《自然能源》杂志上。