到 2035 年，美国可以无需额外成本实现 90% 可再生能源转型

Jeremy Deaton 为Nexus Media撰稿。您可以关注他@deaton_jeremy 。本文与Nexus Media合作发表，Nexus Media 是一家报道气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻通讯社。

专家们对美国能以多快的速度用零碳电力取代燃煤和燃气发电厂意见不一。有人说，到 2050 年，我们可以几乎不费吹灰之力、以最低成本实现 100% 清洁能源。另一些人则说，这种乐观是不切实际的。持不同观点的科学家都认为，实现 80% 或 90% 的清洁能源是可能的。争论的焦点是最后的 10% 或 20%。

加州大学伯克利分校的研究人员在一项新分析中试图解决这一问题。他们没有问“多少”，而是问“多快？”——具体来说，我们能多快利用风能、太阳能、水力发电和核能实现 90% 的零碳发电，而且消费者无需支付额外费用。由于风力涡轮机、太阳能电池板和电池的成本迅速下降，答案是 2035 年。

“我们花了太多时间担心最后 10%，却没有花足够的时间考虑前 90%”，清洁能源咨询公司 GridLab 的执行董事、报告合著者里克·奥康奈尔 (Ric O'Connell) 表示。“所以让我们把重点放在前 90% 上。”

当公用事业公司建造新发电厂时，他们会将成本转嫁给纳税人。到 2035 年，纳税人将支付目前运行的大多数燃气或燃煤发电厂的费用，这意味着如果公用事业公司提前关闭这些发电厂，消费者不会蒙受损失。这就是研究人员所说的“无额外成本”。纳税人将在支付旧发电厂的费用后，资助新的、完全无碳的发电厂。减少污染将有助于人们呼吸更轻松，降低医疗保健成本，并使摆脱化石燃料的总体成本更低。

作者表示，通过建设风能、太阳能和电池储能，我们可以让每家燃煤电厂以及一些燃气电厂下线。我们将使用剩余的设施在需要时供电。化石燃料只占电力供应的 10%，而不产生碳污染的核能和水力发电将占 20% 左右。剩下的 70% 将来自风能和太阳能以及电池储能——这意味着我们 90% 的电力将来自零碳能源。

过去十年，可再生能源的成本急剧下降，且一直超出专家的预测。根据 Lazard 的数据，从 2009 年到 2019 年，风力发电成本下降了 70%，而大型太阳能发电成本下降了近 90%。根据彭博新能源财经的数据，从 2010 年到 2019 年，电池成本也下降了近 90%。电池成本下降是改变游戏规则的关键，因为电池可以在天空昏暗、风力减弱时储存电力。

“人们通常低估了技术发展的速度，”加州大学伯克利分校能源研究科学家、该报告的主要作者阿莫尔·法德克 (Amol Phadke) 表示。“在我的职业生涯中，我的所有预测都是保守的。”他说，专家们对未来几年成本下降的速度越来越乐观。

作者考虑到美国人越来越青睐电池驱动的汽车和公共汽车，这将给电网带来额外压力。他们表示，公用事业公司使用风能和太阳能可以以与使用煤炭或天然气相同的成本满足不断增长的需求。

然而，如果没有立法者的帮助，这一切都不可能实现。化石燃料的成本总体上并未考虑到它们对人类健康造成的损害。为了解释这一事实，并帮助克服能源系统的惰性，专家们在一份随附的政策文件中呼吁采取多项措施，例如国家清洁能源标准和可再生能源税收抵免。

这项研究利用了美国国家可再生能源实验室和软件开发商 Energy Exemplar 的最新模型。研究发现，转向 90% 零碳能源是一项劳动密集型工作，每年可创造 50 万个就业岗位，作者表示这将有助于美国克服当前的经济衰退。

在美国与致命呼吸道疾病作斗争之际，转向清洁能源也将有利于公众健康。报告发现，到 2050 年，转向 90% 的清洁能源将使美国人免受有毒污染，从而挽救多达 85,000 人的生命。与该研究无关的专家对该报告表示赞赏，包括其对公共卫生的关注。

麻省理工学院能源计划研究员帕特里克·布朗在一封电子邮件中表示：“气候和环境影响对有色人种社区和低收入社区的影响尤为严重。在将化石能源纳入此类模型时，明确其对人类造成的成本始终很重要，因此我很高兴看到这些成本被纳入其中。”

斯坦福大学环境工程学教授马克·雅各布森认为这份报告不够雄心勃勃，他说：“我相信他们的目标可以实现，但我认为我们可以走得更远。”他自己的研究引起了激烈的争论，研究发现到本世纪中叶，完全依靠风能、太阳能和水力发电将有可能实现全国供电。

奥康奈尔认为，研究人员应该专注于实现 90% 的零碳电力，而不是争论实现 100% 的可行性。正如 20 年前的科学家无法预测如今的风能和太阳能会有多便宜一样，今天的科学家也无法预测 15 年后新技术的成本。他列举了几种可以让美国实现 100% 零碳电力的技术，例如绿色氢能、下一代核能和与电网互动的家用电器。但他表示，技术已经发展到美国现在可以彻底改造电网的地步。

“很多焦点都集中在 2050 年，”奥康奈尔说。“我们说，‘让我们看看近期的发展情况，以及我们在未来 15 年能做些什么。’”