2050年可再生能源或可满足全球电力需求

挪威东部高地上的水电站。

日前有研究对全球清洁能源进行了首次全生命周期评估，结果显示本世纪中期可再生能源足以满足全球的电力需求。

这份刊载在《美国国家科学院院刊》的研究显示，到2050年，全球低碳能源经济不仅是可行的，还会使电力产出加倍。风能、太阳能光伏、聚光太阳能热发电的大规模应用，还会减少传统发电导致的空气和水污染。

本次研究由挪威科技大学能源工程学院的埃德加·赫特维希（Edgar Hertwich ）教授和托马斯·吉本（Thomas Gibon）教授共同完成，他们对全球经济和应对气候变化的全球再生能源和清洁能源进行了首次全生命周期的成本评估。

研究人员在健康、污染物排放、土地性质变更或金属消耗等成本方面进行了深入研究。他们计算了太阳能、风能、水电、天然气和运用碳捕获和存储的煤炭发电等清洁能源的全周期成本，并比对铝、铜、镍和钢铁、冶金级硅、平板玻璃、锌和熟料的需求，兼顾温室气体、悬浮颗粒、生态系统的毒性和浮游生物的影响，由此计算“清洁”发电和“污染”发电的成本差异。此外，考虑到从所需矿物质中提取加工的再生能源的经济价值，研究人员还评估了未来电厂对土地利用的影响。

之后研究对两种情景进行了详细分析：第一种情景，2050年全球电力生产上升134%，其中化石燃料发电量占三分之二；第二种情景，由于能源的高效使用，2050年的电力需求比第一种情景少增长13%。

但是也有一些无法纳入计算的方面，如由玉米、甘蔗和其他作物转化的乙醇燃料等生物燃料，因为这需要对食物体系进行综合评价。由于无法妥善处理他们称作“竞争性评估方法导致的结果冲突”，也忽略了对核能的评价。

研究者发现，新能源使用的增长仅需要增加10%的钢铁产量，而光伏系统可能需要11-40倍的铜。即便如此，按目前的使用需求，两年份生产的铜和一年份生产的铁足够在2050年建立一套低碳的世界电力供应体系。

研究的结论是，风能、太阳能光伏板和聚光太阳能热发电的广泛使用可以减轻温室气体、淡水生态毒性、悬浮颗粒等造成的环境污染。与目前化石燃料发电厂造成的直接污染，生产新技术材料造成的污染影响较小。依照目前的生产率来看，这类材料大量需求造成的环境影响是可控的但是不能忽视。研究中只对铜的供给表示了担心。（非贝编辑）