到2030年，超過50%的美國經(jīng)濟將依靠可再生能源發(fā)電。當我們將美國和全球能源經(jīng)濟從化石燃料轉(zhuǎn)向化石燃料時，這意味著什么？美國對可再生能源的利用有史以來第一次超過了對煤炭的依賴，這是實現(xiàn)能源民主化的一個重要里程碑。目前在風能、太陽能、地熱、水力發(fā)電、核能和地方電網(wǎng)方面的技術進步正在打造一個廉價、豐富和無處不在的能源的未來。

不久之后，內(nèi)燃機將成為蒸汽機的一種歷史遺物。今天，我將探討如何快速實現(xiàn)全電力、可再生能源經(jīng)濟。簡而言之，未來幾十年，我們的世界將需要比今天多得多的能源。新興國家的工業(yè)和技術繁榮帶來了數(shù)以十億計的高需求能源消費者，他們現(xiàn)在和美國和歐洲的消費者一樣貪婪。到2030年，中國的能源消耗預計將翻一番，印度也緊隨其后。

在我們這個“稀缺”的化石燃料世界里，這些飆升的趨勢帶來了一個問題：更多的需求意味著更多的環(huán)境破壞，更高的價格，以及隨著“富人”供應“窮人”而加劇的地緣政治緊張。幸運的是，“全球指數(shù)思維”提供了另一種選擇。與其把餡餅切得越來越薄，不如烤更多的餡餅。

也就是說，價格較高的碳氫化合物燃料促使市場大力投資替代能源。電池、太陽能、風能、地熱，甚至核聚變技術的進步為人類提供了一個未來，我們可以從煤炭、石油和天然氣轉(zhuǎn)向可再生能源，最終實現(xiàn)全電力經(jīng)濟。

我們向可再生能源的快速轉(zhuǎn)型將完全由經(jīng)濟驅(qū)動。2010年至2017年，美國公用事業(yè)規(guī)模的太陽能光伏發(fā)電資本成本下降了5倍，從每千瓦5-6美元降至僅1-2美元。價格暴跌的唯一制約因素是技術，而不是資源的可用性。

在今天的化石燃料市場，到目前為止，最大的成本是商品本身，即煤、石油或天然氣。但可再生能源卻恰恰相反。想想我們所需要的商品：太陽能、風能、(在很大程度上)核能和水都是免費的。

生產(chǎn)商承擔的所有成本都在于建設和維護利用這些可再生能源發(fā)電的基礎設施。因此，圍繞這些資源的最大商業(yè)機會主要是通過改進技術來釋放的，而且技術進步的速度正在加快。

像通用電氣這樣的公司正在向微電網(wǎng)和智能電網(wǎng)投資數(shù)億美元，這將使更多人更容易獲得電力。SunRun、Sun Power和Sunnova energy Corp等幾家太陽能公司正在大幅提高太陽能電池的生產(chǎn)、安裝或制造效率。

但是我們的能量是如何使用的呢？

今天，交通運輸大約占美國總能源消耗的28%。然而，目前幾乎沒有一種能源使用是電力。這就是美國電氣化最大的增長機會。隨著可再生能源的發(fā)展壓低了電力價格，市場將利用這種電氣化做出回應。雖然目前美國經(jīng)濟中只有20.5%是電氣化的，但到2030年，這一數(shù)字有可能躍升至50%以上。

但這將如何發(fā)生呢?

因為在交通、商業(yè)、住宅和工業(yè)這三大高耗能領域中令人興奮的創(chuàng)新。雖然這些行業(yè)在不同程度上代表著電氣化的潛力，但我們可以通過以下途徑，在未來10年實現(xiàn)50%的可再生能源經(jīng)濟。

電動汽車(ev)每英里更便宜，需要更少的維護，顯示出更高的可靠性，并且比內(nèi)燃機驅(qū)動的汽車擁有更少的運動部件(電動汽車少于200個，而汽油驅(qū)動的汽車只有1000個)。

最終，當一種產(chǎn)品更便宜、更好時，消費者就會改變。2018年，電動汽車僅占美國個人汽車市場的2%。雖然我們即將見證未來十年個人和商用汽車的大規(guī)模電氣化，但乘用車僅占所有交通能源消耗的63%。剩下的37%包括航空和貨運。

盡管如此，在使這些系統(tǒng)完全依靠可再生能源發(fā)電方面，企業(yè)和政府都取得了非凡的進展。飛機：今年的巴黎航展見證了電動商用飛機的推出，易捷航空宣布與初創(chuàng)企業(yè)萊特電氣合作，推出一批電動飛機(飛行距離略小于300英里)。卡車運輸：在大型地面運輸領域，特斯拉自詡其電動卡車每年可以節(jié)省10萬美元的燃料成本。

隨著像Hyperloop和the Boring Company這樣的項目減少我們對長途人力和貨運航空旅行的依賴，像VR這樣的指數(shù)級技術將很快開始間接地打亂我們對身體旅行的需求。將工業(yè)部門(占當前能源使用的32%)轉(zhuǎn)向可再生電力。盡管電力仍占少數(shù)，但在工業(yè)部門的能源使用中，電力所占比例更大，達到17%。

除了開燈、開空調(diào)等顯而易見的問題之外，還有幾個工業(yè)過程在大規(guī)模地用電。以鋁生產(chǎn)為例，這是一項相對現(xiàn)代的發(fā)明，最早可追溯到1886年，從鋁土礦中提取鋁需要高壓電流。(作為參考，美國家庭平均每天需要29千瓦時的電力。)

或者看看合成氣體的產(chǎn)生，更不用說碳基聚合物和聚集體，它們都需要以電流的形式消耗大量能量。未來的先進材料經(jīng)濟將需要更高比例的能源以電力的形式出現(xiàn)。將商業(yè)和住宅部門(占當前能源使用量的38%)轉(zhuǎn)向可再生電力。最后，幾乎一半的商業(yè)和住宅部門的能源使用已經(jīng)是電力。其中的原因也許最能說明用可再生能源發(fā)電的經(jīng)濟理由。

過去，這個行業(yè)幾乎所有的能源都來自化石燃料。但據(jù)美國能源情報署的報告，隨著電價持續(xù)下跌，家庭用電量也相應增加。隨著可再生能源和融合技術繼續(xù)降低成本，商業(yè)和住宅用電量只會飆升。

今天，住宅和商業(yè)部門已經(jīng)走上了全面電氣化的道路。隨著轉(zhuǎn)型速度的不斷加快，在短短10年內(nèi)，這個行業(yè)將有62%的人使用可再生能源發(fā)電。這相當于美國能源消耗總量的23.6%?？偟膩碚f，這些巨大的轉(zhuǎn)變代表了50%的可再生能源經(jīng)濟，以及美國電氣化在短短10年內(nèi)增長110%。歡迎來到由可再生能源產(chǎn)生的電子驅(qū)動的未來。