我们离电气世界有多远？

最近，有传言称挪威可能在2025年之前禁止销售柴油和汽油驱动的汽车。关心气候变化和化石燃料枯竭（尤其是石油枯竭）的人们分享电动汽车的梦想是他们梦dream以求的一部分，也就是将世界变成一个全电动的大天堂。竭尽所能。

从理论上讲，这是可能的，但要达到目标并非易事。首先，这种过渡需要时间。在上面引用的挪威示例中，基于2015年挪威的私家车注册和当前已注册的私家车总数，向全电动私家车的过渡大约需要15年。

但是该禁令要到2025年才会生效。挪威的电动汽车注册量在增加，汽车总注册量也在增加。即使我们慷慨地假设从现在到2025年电动汽车注册的增加将使过渡期缩短五年，但这仍然意味着挪威要到2035年才能实现全电动私人汽车的发展。而且，挪威已经成为全电动交通的领导者。其他国家则远远落后。

挪威的例子指出了向全电气世界过渡的第二个困难。挪威的95.9％的电力来自水力发电大坝。它从风力涡轮机中获得了另外的1.6％。它只有2.5％的电力来自火力发电厂，这种火力发电厂燃烧着诸如煤炭和天然气之类的化石燃料，并提供了全球66％的电力。

在主要燃烧煤炭，天然气和/或柴油燃料来发电的地方过渡到电力运输将破坏减少温室气体排放的目标。在燃烧化石燃料的热电厂中，产生的能量的三分之二以热的形式损失。只有三分之一变成了电能。

电动汽车制造商声称，他们的汽车每加仑可行驶100英里，这并未计入为此类汽车提供动力的化石燃料部分。而且，虽然电动汽车在您使用的地方将排放降低到零，但是如果仅使用化石燃料产生的电力来驱动，则每加仑等效汽油的实际英里数可能会降低到30至40。这将使此类电动汽车与高里程汽油动力汽车相比，不再具有气候友好性，而与某些混合动力电动汽车相比，其气候友好性也将降低。

有关科学家联盟在2014年对较早调查的更新中，根据公用事业的燃料混合物概述了美国电动汽车的最佳地区。当然，在可再生能源最高的地方，排放量最低。这就是为什么电力运输只有在其主要由核能和可再生能源发电时才能真正解决气候变化问题。

当然，交通并不是我们唯一可以电气化的领域。尽管大多数工业过程都由电力驱动，但是许多工业需要过程加热来熔化金属，促进化学反应以及烹饪和烘烤食物。这些行业通常会燃烧化石燃料来燃烧热量，大部分是天然气。在这种情况下，除非使用电力来自核能和/或可再生能源，否则使用电热效率极低，并且不会损害气候。

让我们不要忘记，房屋，商店和办公室在较冷的气候中需要供暖，通常是通过加热石油和天然气来提供的。对于这些用户而言，存在与需要为各种过程加热的工业公司相同的权衡。

尽管可再生能源发展迅速，但要向可再生能源经济全面过渡还需要数十年。美国能源信息署（EIA）的预测表明，直到2040年，对化石燃料能源的持续严重依赖。如果我们要到2050年将全球碳排放量减少80％，以维持宜居的星球，那将是应对气候灾难的良方。

此外，鉴于我们知道从沥青砂，北极和深海中提取大量剩余石油的成本，对石油的EIA预测（在EIA图表中的“液体”下集中）可能不切实际。将来向我们兜售大量的石油可能根本不符合成本效益。相关：最新投资协议后，伊朗和印度面临区域反弹的风险

因此，我们面临着双重局限性：我们可以安全地在大气中处置的二氧化碳量和可供提取的廉价石油量。

似乎显而易见的解决方案是非常迅速地以可再生能源和核能的形式向低碳或无碳能源过渡。可再生能源建设的步伐令人印象深刻。但是令人怀疑的是，这样的扩建能否以一定的速度进行，不仅会增加当前的发电能力，以满足运输方面的新需求以及住宅，商业和工业用户不断增长的需求，而且还会替代足够的现有化石。到2050年与我们会合的时间为燃料加工厂。鉴于出于安全考虑而引起公众的反对以及考虑到老电厂的退役，核电不太可能扩大。

这使我们在解决我们的双重危机时采取了一种风险较小但极富挑战性的策略。我们可以大大减少所需的能量。尽管我们需要继续发展可再生能源并加快其步伐，但我们还需要通过减少能源使用来中途实现这一增长。我们当前系统的问题在于，如果一组人（例如欧盟）总体上减少其能源使用，另一组人（例如快速发展的亚洲国家）可能会很乐意以价格购买现在可用的未使用能源。由于欧盟需求减少而降低。

这就是所谓的“杰文斯悖论”，其中提高能效实际上会产生更多需求。为了实现我们的目标，即大幅减少排放并仍具有足够的可再生能源以满足现代技术社会的需求，我们实际上需要限制总体能源使用量，以使Jevons Paradox短路，这可能导致增加而不是增加减少化石燃料的燃烧。只要需求继续增长，我们就有破坏我们宜居气候的风险，发现自己没有运行经济所必需的能量和/或为经济陷入不景气而无法承受的能源付出代价。

这表明经济增长本身将不得不放缓甚至完全停止。在一个仅旨在持续经济增长的社会中，这可能会引发广泛的经济和社会问题。

大幅减少能源消耗的方法已经可用。我们不需要新技术（尽管新技术可能会提高能源使用效率）。所谓的被动房屋方法（可以并且正在用于商业和工业建筑物）可以将供暖和制冷需求减少80％到90％。广泛可用的LED照明可在提供相同水平的光的同时，大幅降低能耗。仅仅改变我们做事的方式就可以对能源使用产生巨大影响。诸如落基山研究所这样的非营利组织已经向政府和工业界展示了如何通过使用现有技术改变流程来显着降低能耗。

全电动或大部分为电动具有明显的优势。电力是一种非常灵活的能源形式，可以应用于各种各样的任务。照明室，热水和冷冻食品是典型的家庭实例。走向电力的一个主要论点来自一个简单的事实，即最具成本效益的可再生能源形式是电力。相关：专家评论：石油市场波动性消失

为了实现气候友好型过渡，使我们经济中尚未由电力驱动的地区电气化，我们将必须同时将发电从可再生能源转变为可再生能源。成功取决于政府政策和机敏的公众愿意为此付出代价，并愿意改变生活方式以适应这一转变。

一个可能的解决办法的例子来自这样的事实，即风力和太阳能等可再生能源是间歇性的。我们只有在风吹和阳光照耀的时候才能得到它们。因此，廉价的电能存储已被视为在风能和太阳能主导发电之前的先决条件。

但是一种替代方法是通过管理我们执行某些任务的时间来管理此类资源的间歇性。可能会在白天使用太阳和可能有风的情况下安排更关键的时间。这种变化很可能是电气过渡的一部分，这是必需的，这种过渡将需要在政策和期望方面进行有关我们日常生活和工作的革命。

作者Kurt Kobb通过Resource Insights