全球能源系统可能面临一个不可避免的权衡,即迫切解决气候变化与避免能源短缺之间的矛盾,这一观点来自一项新的能源情景工具。
根据南澳大利亚大学研究人员开发并发表在开放获取期刊《Energies》上的新能源情景工具,全球能源系统可能面临一个不可避免的权衡,即迫切解决气候变化与避免能源短缺之间的矛盾。
全球可再生能源与部门电气化模型,被称为“GREaSE”,由南澳大学副教授詹姆斯·霍普沃德与三名土木工程毕业生共同开发。
霍普沃德副教授表示:“本质上,它是一个探索工具,旨在简单易用,可以让任何人使用,测试传统能源和气候模型未涵盖的假设情景。”
三名荣誉学生——香农·奥康纳、理查德·戴维斯和彼得·阿基基——于2023年开始研究该模型,希望回答能源与气候辩论中的关键空白。
霍普沃德副教授表示:“当我们听到气候变化时,通常会被呈现两种对立的情景原型。”
“一方面是对化石燃料不加控制的增长情景,最终导致气候灾难,而另一方面则是可再生能源丰富的乌托邦情景。”
学生们提出了一个问题:如果更可能的现实实际上是在这两个极端之间呢?如果是这样,我们在风险方面可能遗漏了什么呢?
毕业后,团队继续与霍普沃德副教授合作,开发和完善该模型,最终在《Energies》上发表了“GREaSE”。
利用该模型,研究人员模拟了一系列可行的未来情景,包括快速减少化石燃料、高低人均需求和不同的电气化情景。
理查德·戴维斯表示:“不同情景中一个显著的相似之处是不可避免地向可再生能源的过渡——无论是主动应对碳排放,还是因为化石燃料开始短缺而被动过渡。”
但实现巴黎协定中设定的1.5°C目标所需的快速减排是一个严峻的挑战。
正如奥康纳女士指出的,“即使在今天可再生能源快速扩张的情况下,模型表明它的扩展速度也无法足够快,以填补化石燃料淘汰带来的缺口,造成20到30年的需求与供应之间的差距。”
“到2050年左右,我们可能会期待可再生能源的供应赶上需求,这意味着未来的需求可以在很大程度上由可再生能源满足,但在我们建立新系统的过程中,我们可能需要重新平衡我们对推动经济所需的能源量的预期。”
模型并未表明应放弃减排目标以扩大化石燃料的使用。研究人员表示,这会“将转型推迟几年。”
霍普沃德副教授表示,核能很可能也无法填补这一空白,因为其全球潜力较小。
他说:“即使世界上可开采的铀资源要大得多,其扩展速度也将比太阳能和风能等可再生能源的扩展速度要慢得多。”
“我们必须面对现实:我们的长期能源未来由可再生能源主导。我们可以现在就进行转型,承受能源供应方面的冲击,或者等到燃烧完最后的化石燃料后再进行转型。转型的过程本质上是相同的,只是在潜在的灾难性气候变化中进行。”
“这就像医生告诉你要吃得更健康并开始锻炼。你有选择可以避免现在进行艰难的改变,任凭心脏病发作后的风险,或者你去做你知道需要做的事情。我们认为,全球能源消费确实需要尽快进行减量。”
研究人员设计该模型希望它简单、免费且开源,以激发更广泛的关于能源和气候未来的讨论。