对抗全球变暖和气候变化需要广泛的能源组合

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美国大陆能否快速、可靠、低成本地过渡到几乎完全依赖风能、太阳能和水力发电的能源系统?尽管人们对这一愿景越来越兴奋，但美国国家科学院院刊(PNAS)上发表的一项新研究描述了一个更复杂的现实，该研究由21位美国领先的能源专家进行，其中包括加州大学圣地亚哥分校的大卫·g·维克多和乔治·r·泰南。

这些研究人员认为，实现净零碳排放需要采用更广泛的能源和方法。

2017年6月19日，克里斯托弗·克拉克(Christopher Clack)作为第一作者发表在《美国国家科学院学报》(PNAS)上的这篇论文，提供了一个严格的分析，纠正了2015年的研究路线图，该路线图表明，美国大陆可以在短短35到40年内，仅依靠太阳能、风能和水力发电，以低成本可靠地供电。研究人员写道，2015年论文中的结论没有得到充分和现实的分析的支持，也没有为是否可以实现这种转变以及以多大的代价实现这种转变提供可靠的指导。

加州大学圣地亚哥分校全球政策与战略学院的能源专家维克多说:“风能、太阳能和水力发电可以，也将成为我们能源系统脱碳，从而应对气候变化的任何举措的重要组成部分，但考虑到今天的技术挑战和基础设施的现实，可再生能源不会是唯一的解决方案。”

维克多和合著者泰南是加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院的副院长，他们是该研究的联合董事深度脱碳倡议在加州大学圣地亚哥分校，他们发起了这项计划，以解决必须解决的相关政策和技术挑战，以实现全球零碳排放。

“我们需要广泛的清洁能源技术组合，以实现向低碳排放能源系统的经济过渡，”雅各布学院机械与航空航天工程系教授、加州大学圣地亚哥分校能源研究中心成员泰南说。

新工作参考了一些分析、元分析和评估，包括政府间气候变化专门委员会、国家海洋和大气管理局、国家可再生能源实验室和国际能源机构进行的分析、元分析和评估，得出的结论是，部署多样化的清洁能源技术组合，使向低碳排放能源系统的过渡比其他途径更可行，成本更低。

作者在《美国国家科学院院刊》的论文中写道:“过度承诺依赖于更狭窄的技术选择组合的好处的政策处方可能会适得其反，严重阻碍向具有成本效益的脱碳能源系统的转变。”

这一讨论尤其及时，因为迅速转向全部或几乎全部可再生能源的建议正越来越多地受到政策制定者、政治家和公众的关注。

“碳排放量减少80%将是艰难的，超过80%的脱碳将更具挑战性。这就是为什么在制定实现这一目标的途径时尽可能严格的原因，”泰南说。

维克多说:“当我们谈论减少大气中的碳量——脱碳——时，人们越来越认识到，多样化的方法不仅是明智的，而且是必要的。”维克多也是加州大学圣地亚哥分校国际法和法规实验室的联合主任，也是布鲁金斯学会能源安全和气候倡议的联合主席。

作者说，这种广泛的能源组合可能包括生物能源、风能、太阳能、水力发电、核能和碳捕获。

泰南说:“考虑到目前存在的技术、经济和政治限制，我们专注于帮助政府、社区、公司和社会减少温室气体的排放。”“对政策制定者和公众来说，重要的是要明白，在我们有现实的机会可靠地、经济有效地实现所需的减排目标之前，我们仍有重大进展要做。”

在美国国家科学院院刊的研究中，作者指出了向完全依靠风能、太阳能和水力发电的能源系统迈进的许多技术挑战。

作者还主张部署新技术和创新，如尖端能源存储和新型控制系统。他们说，有了经验，可再生能源发挥更大作用可能是可行的。

“最终，我们谈论的是实现零排放，即使我们的全球碳排放达到立即应对气候变化的水平。这是现实世界的深度脱碳，在大规模削减全球排放的同时，仍然满足不断增长的全球人口的能源需求。”维克多说道。

克里斯托弗·t·m·克拉克(Christopher T. M. Clack)等人发表在《中国日报》(thePNAS 2017年6月19日那周。

正如论文中所指出的，作者声明没有利益冲突。除了乌普萨拉大学的Staffan A. Qvist外，本文所有作者在准备论文时都没有得到雇主正常工资以外的其他来源的支持。维克多的相关电网研究得到了电力研究所的部分支持，深度脱碳计划得到了加州大学圣地亚哥分校的支持。