该国的能源结构正受到审查。能源部长里克·佩里委托撰写的一份报告承认，导致近期燃煤发电厂关闭的原因是天然气价格低廉，而非可再生能源，并且电网已成功应对了可再生能源日益增长的地位。根据本周发表在《Joule》杂志上的一项无关研究，世界已准备好彻底放弃化石燃料。
这项研究为139个国家制定了可再生能源路线图——即一个特定国家从化石燃料过渡到可再生能源所需的资源组合。这些国家合计占全球碳排放量的99%以上。根据由此产生的分析，到2050年，地球已基本准备好实现100%可再生能源。
煤炭、天然气和石油等化石燃料不是可再生资源。地球花费了极长的时间来生产它们，而且它们终将耗尽。现在我们知道它们是导致人为气候变化的重要因素，因此，试图取代它们基本上是毋庸置疑的。然而，许多人仍将可再生能源视为我们常依赖的化石燃料的“不稳定、不太可靠的表亲”。但根据美国能源信息署（EIA）的数据，2016年，可再生能源占美国总发电量的约15%，占总能源消耗量的10%。其中一些对可再生能源的投资是由我们通常与石油相关的地区引领的，例如德克萨斯州，2016年风能占该州总发电量的12%以上。
甚至美国军方也承诺将25%的能源来自可再生能源。这更多的是出于实用性而非环境考虑：混合动力电动坦克消耗的汽油更少，而且不需要像汽油车那样频繁加油。而且：太阳能电池板不像油箱那样会爆炸。
但是，世界真的能够完全放弃化石燃料吗？Jacobson及其同事利用现有数据评估了他们研究的139个国家可用的风能、地热能和太阳能的潜力，以及到2030年实现80%可再生能源使用率和到2050年实现100%可再生能源使用率所需的能源比例。
“我惊讶于我们发现有如此多的国家拥有足够的可再生能源资源来仅靠风能、水能和太阳能自给自足，”Jacobson说。这些国家都可以利用其自身边界内的可再生能源潜力来运行，而且大多数国家都可以在主要依赖现有技术的同时做到这一点。
对于新加坡这样的小型国家来说，实现完全可再生能源的目标将是困难的，但并非不可能。大多数国家可以通过将能源发电整合到现有景观中来实现，例如将太阳能电池板安装在屋顶上，或将风力涡轮机放置在牧场上，同时还可以建设太阳能发电厂等专门的可再生能源发电厂。
据研究人员称，这个过程实际上会减少用于能源生产的总体土地面积。
“整个可再生能源的占地面积……大约占世界土地的1.15%到1.2%，”Jacobson说。“但请记住，20%的世界土地用于农业。在美国，如果你只看石油和天然气，有170万个活跃的油气井和230万个废弃井。它们合计占用了美国土地面积的1%到2%。这还不包括炼油厂、管道或煤炭和核设施。”
此外，我们还可以避免与化石燃料的运输和精炼相关的石油泄漏和化学品泄漏。可再生能源的使用土地面积相对固定；风能和太阳能不会耗尽，所以今天建造的太阳能发电厂在几十年后仍然会输出电力。即使这些电池板老化了，也可以在同一地点安装新的。煤层会耗尽，油井会枯竭，所以我们不断地开辟新的生产地点。每年都有成千上万个新的油井被钻探。
“我们认为，我们将减少对土地的占用，”Jacobson说。
这项研究建立在Jacobson早期关于评估转向可再生能源的技术可行性以及社会经济效益的研究之上。该研究表明，逐步转向100%可再生能源将降低能源的社会成本，特别是与化石燃料污染相关的死亡人数。
“对于石油和天然气，你必须不断钻探和开采，污染将持续不断，”Jacobson说。“全球每年有超过400万人死于空气污染。情况必须改变——它们目前的状况是不可持续的。”
他计算出，到2050年，可再生能源每年可以预防460万人过早死亡，同时为经济增加2430万个就业机会。此外，每年还将节省超过50万亿美元的气候和污染相关成本。
第一个主要步骤是（字面意义上的）电气化：如果所有能源部门（包括交通、供暖/制冷、工业和农业）都开始使用电力而非天然气和石油，那么一个国家的总能源消耗就会下降。
“当你开汽车时，汽油中的能量只有17%到20%用于驱动汽车。其余的是废热，”Jacobson说。“而电动汽车的电力有80%到86%用于驱动汽车。开电动汽车所需的能量仅为开汽油车的三分之一到五分之一。”
这也是为什么法国和英国都在推动在2040年前禁止所有非电动汽车。德国则在努力实现到2020年禁止内燃发动机。
“通过将一切都电气化，仅此一项，由于电力的效率，电力需求就会下降。”Jacobson说。平均而言，仅通过转向电力，能源需求就减少了23%。当电力直接来自太阳能和风能等可再生能源而非煤炭时，节约效果会更好。据Jacobson称，全球电力使用量的12.6%用于开采、精炼和运输化石燃料（以及核电用的铀）。电气化加上转向可再生能源，能源需求减少了36%——而且生活质量没有显著变化。
“我们认为转型是可能的，并且在多个方面都有益处，转型几乎没有缺点，”Jacobson说。“就像任何事情一样，你不想改变——如果事情目前运转良好，改变会很困难。但目前的情况虽然运转良好，却带来了巨大的副作用。”
