一项新研究表明：太阳能可以满足全球76%能源需求

根据一项新的研究，到本世纪中叶，太阳能光伏将成为主要的能源供应商，产生全球76%的电力需求，其中包括运输和供热部门。

芬兰吕特大学的研究人员一直在研究一个全球能源系统转型模型，该模型为地球上大片地区建立了100%可再生电力的未来。

随着LUT的研究人员继续研究他们的模型，他们也在继续改进它的预测。本周，由LUT的太阳能经济学教授克里斯蒂安·布雷耶领导的团队，发布了他们所称的“目前已知的唯一一种成本中立的能源系统转型方案，该方案能够满足2015年巴黎气候协议设定的1.5°C的气候变化目标。”

重要的是，最新的LUT模型的改进结果描述了这样一种情景:在不增加单位能源成本或不需要负二氧化碳排放技术作为系统的一部分的情况下，能源部门可以实现1.5°C的气候目标。

“根据IPCC的报告，我们研究的结果描述了一种被认为是不可能的情况，”克里斯蒂安·布雷耶说。

“然而，我们能够证明，通过能源系统的直接和间接电气化，以及基于可再生能源的电力供应，我们可以在不增加单位能源成本的情况下实现气候目标。”

LUT的能源系统转换模型也不是天上掉下来的馅饼，因为该模型在全小时分辨率下优化了全球能源系统，确保了一年中所有时间的能源供需平衡。

因此，不出所料，根据LUT研究人员的设想，三个最重要的技术是太阳能光伏、电池和电解槽，尽管其他存储技术和风能将扮演重要角色。

根据LUT情景预测，太阳能光伏发电将成为全球领先的电力供应商，从2015年的边际1%增长到2030年的32%左右，然后进一步增长，到2050年占全球能源供应的76%。

然而,由于可再生能源技术是比化石燃料更有效的技术,全球初级能源需求总量从2015年的约125000太瓦时(tp)减少到2035年,大约105000太瓦时,增加到2050年150000太瓦时,结果在一个复合年增长率仅为0.5%。人均能源消耗下降，电力占总能源消耗的近90%。

“每个地区都有一个独特的能源系统结构,但在全球太阳能光伏是主要的和最小的能源,而风能、水电和可持续生物能源补充可再生能源供应,”解释说Dmitrii Bogdanov,附近地区研究员和作者的研究文章发表在《能源》杂志上题为“低成本可再生电力作为全球能源向可持续性转变的关键驱动力”。

“电池使全天候的太阳能电力供应和道路车辆电气化成为可能，而电解槽是几乎所有间接电气化选项的第一个转换步骤。”

这种情况的自然结果是，电力将成为地球未来能源系统的支柱，为电网以及热能、运输和其他服务提供能源。

Bogdanov说:“可再生电力、部门耦合和电力到x解决方案将是向可持续能源系统过渡的核心支柱。”

“这样的转型将需要大量投资，但可以在2050年前实现。与许多公开声明不同的是，可持续能源体系中的全球平均能源水平成本甚至可以低于今天。”

太阳能的主导地位要到2030年之后才会显现，在此之前，该模型预测，到2030年，风能将成为可再生能源的主要来源，占电力供应的42%。除此之外，随着太阳能光伏的成本效益越来越高，根据LUT模型预测，到2050年，风能的份额将稳步下降到20%左右，但到2045年，其绝对值仍将增长。

其他可再生能源技术，如水电、地热和生物能源将扮演一个小角色，而在过渡时期，化石燃料和核能的贡献将下降，因为它们与可再生能源相比变得不经济。

到2050年，全球电力供应将从近24千瓦时(PWh)增加到137PWh，而电力部门(不包括热、运输和脱盐)的电力将增加到大约41千瓦时。