能源转型（二）：转型挑战
本系列的上一篇文章中，我们探讨了人类社会对化石燃料的依赖可能带来的经济风险和社会风险，以及能够控制这种影响的可能的干预措施，其中就包括能源转型。
但是，要从化石燃料转型为更加可持续和可再生的能源，本身也同样存在着种种挑战。
尽管绿色技术和可再生能源的作用与日俱增，但化石燃料仍是目前世界经济增长和工业发展的核心支柱。不仅是人类社会的能源供应，化石燃料也被用于生产各种日常生活用品，从智能手机到不粘锅，又或是各种合成布料。
图：2021年能源使用构成
资料来源：英国石油《2022年世界能源统计年鉴》
克服石油依赖困难重重
想要实现能源转型，首先要面对的挑战就是化石燃料的难以替代性，这其中尤其是石油。因为它们具有以下特点：
- 随取随用：得益于目前广泛存在的已探明石油储备
- 经济实惠：技术进步和规模经济带来的好处
- 能量密集（单位空间中存储着大量能量）：能够做到能源的高效存储和运输，这对诸如航天、长途货车运输等行业来说尤其重要
而像太阳能这类低碳的替代能源，则需要大量的空间才能产生与石油同等水平的能量。例如在城市里，需要进行大规模的基建投资来解决集中的人口模式与分散的低碳发电系统之间的矛盾。
第二种挑战是，能源转型并不仅仅是通过使用可再生能源实现脱碳发电那么简单。电力只占到世界总能源使用的20%-30%。想要做到真正意义上的改变，必须要为世界各地各行各业都找到用可再生能源或者合成能源取代化石燃料的办法。
图：全球最终能源使用情况，按行业和燃料统计
需求十分迫切
能源转型是一个复杂而缓慢的历程，在历史上向来需要长达数十年乃至数百年的时间逐步实现。就连当初转换到具备各种优点的石油燃料，都花费了很长时间才将其供应率提高至接近全球能源总供应的40%。与此同时，天然气历经了60年之久，才勉强占到全球能源总供应的20%。
不仅如此，当今时代所需要的能源转型也跟以往的任何一次情形截然不同。这是有史以来第一次，出于解决气候变化及其对地球长期影响的迫切需要，而并非经济效率所进行的能源转型。而且对于这次转型的速度要求很高。例如，下图中绿色金融体系网络组织（NGFS）提出的2050年净零排放愿景意味着，我们只有30年的时间来将近50%的供能来源转换成来自太阳能、风能这类可再生能源。
图：历史能源转型和2050年净零排放愿景下的预期转型
可再生能源的挑战
尽管可再生能源技术已经取得诸多重大进步，但当前产能与实际需要之间依然存在着巨大鸿沟。这包括：
- 适用性：经验证，可再生能源往往不适用于那些能源密度至关重要的行业领域，例如运输。同样，钢铁、水泥这类以碳密集型加工过程为特征的行业，面对着如何在不彻底改造原有生产流程的前提下降低碳足迹的艰巨挑战。
- 持续供应：可再生能源的能量供应往往只能是间歇性的，无论太阳还是风，都不是恒定不变、始终存在的。这意味着要能保持稳定供电，就必须得有有效的储能解决方案。电池技术和电网级别的储能系统需要做到巨大改进，同时还需要用由先进传感器、通讯系统和数据分析工具构成的智能电网技术来优化能源管理并提升电网效率。
- 碳的采集、利用和存储技术：这类技术能够降低那些难以完全脱碳的行业的碳排放量，从而为减缓气候变化的整体工作贡献力量。但是，我们仍需要通过巨大的进展和创新来提升这类技术的效率和成本效益
供应链挑战
在逐渐减少使用基于化石燃料的体系的过程中，我们需要解决生产和供应链的种种难题。
绿色技术所需材料的需求将会上涨，并且需要复杂的供应网络来顺应这种变化。为此，就必须要为可再生能源生产所需的矿物和材料搭建出更加稳健、更加多样化的供应链。
实现快速能源转型所面对的生产和供应链挑战包括：
- 可再生能源生产所必需的矿物供应紧俏：例如氢燃料电池的核心材料-钯，是俄罗斯的主要出口矿物，该国出口量占到2020年全球产量的近40%。地缘政治的紧张局势和出口限制均可能对这项重要资源的存量产生重大影响。
- 新矿增产缓慢：比如最新的那座位于巴拿马境内Cobre Panamá矿山的巨大铜矿，就花费了近10年才终于获批开始投产。而铜是电动载具和可再生能源基础设施的必需金属。
- 地缘政治形势日益复杂：随着各国争抢稀缺资源，希望稳保本国供应链，国际局势和贸易争端可能会因此升级，进而使得全球的权力格局发生变化
国际合作、对本土生产的投资和对先进材料研究的支持，将成为最大限度降低绿色技术的环境足迹、确保能源转型顺利进行的关键。
总结
实现有效能源转型面临着许多挑战。气候变化是一个复杂的难题，需要但不仅限于技术方面的重大突破。
为了获得公众支持并促成行为变化，我们需要：
- 有效的政策和监管框架
- 大量的基建投资
- 公众教育和意识宣传
可持续发展且公平合理的能源转型所必需的其他条件还包括：
- 清洁的可再生能源和减排目标
- 跨国界合作
- 对绿色项目的资金支持
- 综合全面的教育培训计划
确实有很多人都在为此付出诸多努力，但我们也要承认这项工作所面对的复杂性和困难度。能源转型并不单纯是一次工程领域内的挑战，而是一项具有里程碑意义的艰巨任务，需要集结技术创新、有胆略的战略政策和深度合作的力量来共同实现。而且这一切都要实现得越快越好。
在本系列的最后一篇文章中，我们将会探讨地球变暖和能源转型这两种不同的情境，以及我们对经济和市场的观察结果。更多详情请参阅我们的报告。