Jeremy Deaton 为 Nexus Media 撰稿。您可以关注他 @deaton_jeremy。此文与 Nexus Media 合作发布，Nexus Media 是一个涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的新闻电讯社。
专家们对于美国能够多快用零碳电力取代煤炭和燃气发电厂意见不一。一些人认为，到2050年，我们可以以很小的阻力和最低的成本 转向 100% 清洁能源。另一些人则认为这 不切实际地 过于乐观。争论双方的科学家都认为，达到80%或90%的清洁能源是可行的。争论的焦点在于最后的10%或20%。
加州大学伯克利分校的一项新分析试图绕过这个难点。研究人员没有问“多少？”，而是问“多快？”——具体来说，我们能多快以风能、太阳能、水力和核能实现90%的零碳电力，而消费者无需承担额外成本。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。
“我们在纠结最后10%上花费了太多时间，而在思考前90%上却做得不够，”清洁能源咨询公司GridLab的执行董事、该报告的合著者Ric O’Connell说。“所以，让我们专注于前90%。”
当公用事业公司建造新发电厂时，它们会将成本转嫁给用户。到2035年，用户将基本还清目前运行的大部分燃气或燃煤发电厂的成本，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”。用户将在还清旧发电厂后，为新的、完全无碳的发电厂提供资金。减少污染将有助于人们呼吸更顺畅，降低医疗保健成本，并总体上降低摆脱化石燃料的成本。
作者表示，通过发展风能、太阳能和电池储能，我们可以关闭所有燃煤电厂以及一些燃气电厂。我们将在需要时利用剩余的设施来供电。化石燃料将只占发电量的10%，而产生零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与电池储能的结合——这意味着90%的电力将来自零碳源。
过去十年，可再生能源的成本急剧下降，持续超出专家预测。根据Lazard的数据，从2009年到2019年，风力发电的成本下降了70%，而大规模太阳能的成本下降了近90%。根据彭博新能源财经的数据，从2010年到2019年，电池的成本也下降了近90%。电池成本的下降是游戏规则的改变者，因为电池可以在天空黑暗、风停歇时储存电力。
“技术发展的速度通常被低估了，”加州大学伯克利分校能源研究科学家、该报告的首席作者Amol Phadke说。“在我职业生涯中，我所有的预测都过于保守。”他说，专家们对未来几年成本下降的速度越来越乐观。
作者考虑了美国民众正在接受电池驱动汽车和公交车的事实，这将给电网带来更大的压力。他们表示，公用事业公司可以用风能和太阳能以与燃煤或燃气电厂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，这一切很可能都不会发生。化石燃料的成本在很大程度上没有考虑到它们对人类健康造成的损害。为了解决这一问题，并帮助克服能源系统的惯性，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。
该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%的零碳电力，这是一项劳动密集型工程，每年可以创造超过50万个就业机会，作者表示这有助于美国克服当前的经济低迷。
在国家正与一种致命的呼吸道疾病作斗争之际，转向清洁能源也将促进公众健康。该报告发现，到2050年，转向90%的清洁电力可以挽救多达85,000人的生命，使美国人免受有毒污染的侵害。与该研究无关的专家们赞扬了该报告，包括其对公众健康的关注。
“气候和环境影响不成比例地落在有色人种和低收入社区身上，”麻省理工学院能源倡议研究员Patrick Brown在一封电子邮件中说。“在这样的模型中纳入化石能源的人类成本时，要明确这一点始终很重要，所以我很高兴看到这些成本被包含在内。”
斯坦福大学环境工程教授Mark Jacobson认为该报告不够有雄心，他说：“我相信他们的目标是可以实现的，但我认为我们可以做得更多。”他自己的研究，曾引起激烈辩论，认为到本世纪中叶，完全依靠风能、太阳能和水力发电为国家供电是可能的。
O’Connell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今天的风能和太阳能会如此便宜一样，今天的科学家也无法预测15年后新技术将需要多少成本。他列举了几种可以帮助美国实现100%零碳电力的技术，例如绿色氢能、下一代核能以及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就可以彻底改造电网的地步。
“很多重点都放在2050年，”O’Connell说。“我们说，‘让我们看看近期的发展轨迹以及我们未来15年可以做什么。’”
