電力行業正在通過創新降低成本，使其能在本世紀中葉的世界能源供應中的占比高過化石燃料。新的研究表明，與全球碳價結合預測時，這些創新可以提高減排能效、實現巴黎氣候目標，同時減少對飽受爭議的負排放（controversial negative emissions）的依賴。

“如今，在工業、交通或建筑供暖的能源需求中80%是通過燃燒——主要是化石燃料的燃燒——來直接滿足，只有20%依靠電力。研究表明，到2050年，這種局面將得到扭轉，易于脫碳的電力或能成為全球能源供應支柱，使得減排目標更易實現，”研究的作者、波茨坦氣候影響研究所的研究員貢納·魯德爾說，“長期以來，化石燃料價格低廉、容易獲取，而電力更珍貴、價格也更高。然而，可再生能源發電——特別是依托太陽能的光伏發電——的成本飛速降低，迄今為止，大多數氣候模型都低估了這種降速。僅在過去十年里，太陽能發電的價格就下降了80%，未來其成本還將持續降低。這些進展可能根本性地改變能源結構。結合全球碳價進行電腦模擬，結果顯示，到2050年，綠色電力能源將成為最便宜的能源形式，能夠供應四分之三的能源需求。”

這主要歸功于太陽能和風能發電技術的突破性進步，但也依賴于電能的終端應用。每千瓦時太陽能和風能的發電成本正急劇下降，電池技術（例如汽車電池）在快速發展。熱泵每單位熱量輸出的能耗比任何類型的鍋爐都要低，使其在建筑行業等各類工業應用中顯得更具競爭力。“終端應用電氣化的規模遠超想象，相比目前的水平，這些應用將減少能源消耗。”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。

馬代杜表示：“以鋼鐵生產為例，利用電力熔化回收鋼（secondary steel，即所謂的二級鋼），即可減少所需的總工藝能量，降低每噸鋼的碳強度。總之，我們發現，到2050年的所有工業能源供給中，有一半以上可實現電氣化。”當然，研究人員也指出，電氣化依然存在阻礙。在去碳化的競爭中，遠途航空、航運和化學原料——例如作為化學品原料的化石燃料——還有很長的路要走。

如此大規模的技術進步為各國的跨越式發展和投資者都帶來了巨大的機會。然而到目前為止，并不是每一項技術都取得了成功。魯德爾指出，“在這項研究中，我們限制使用了那些將碳帶出大氣層的技術，因為這些技術要擴大規模，比之前預期的難度更大。碳捕集與封存技術（Carbon Capture and Storage，CCS）的成本沒能像太陽能發電那樣急劇下降。反過來，生物質能在土地使用方面又與糧食生產存在著不可避免的競爭。有趣的是，我們發現能源供給的加速電氣化可以彌補生物質能和CCS的不足，我們仍然可以實現1.5攝氏度的目標，同時將能源作物對土地的需求減少三分之二。”

電力時代即將到來——但實現氣候目標還需政策助力

魯德爾還提到，“無論如何，電力時代終將到來。但只有對各行業和各地區的化石燃料進行全面監管——當然，最重要的是多種形式的碳定價——才能確保我們在規定的時間節點前達到既定的1.5攝氏度氣候目標。”事實上，模擬結果顯示，即使不制定任何氣候政策，電力所占份額也將在本世紀內增加一倍。然而，全球政治協調具有決定性作用，進行碳定價、取消電力稅、擴大電網基礎設施、重新布局電力市場以獎勵存儲和靈活需求等，都將有助于實現《巴黎協定》中將全球變暖限制在兩度以下的目標。在這里，氫能源將成為鏈條上的一個關鍵環節，它可以靈活地將可再生的電力轉化為綠色燃料，用于不能直接電氣化的行業。魯德爾說：“若這些因素結合在一起，可再生綠色能源的前景將是電氣化。”

關鍵詞： 可再生能源