难啃的硬骨头：应对全球能源转型中的物理挑战

摘要摘要应对全球能源转型中的物理挑战版权所有©麦肯锡公司2024年保留所有权利。©JorgGreuel/GettyImages夕阳下的熔盐塔式太阳能热电站©koiguo/GettyImages概述205010%球二氧化碳(CO2)85%mkcpsicarasion©MontyRakusen/GettyImages800185%(CO2)280%320152°C之1.5°C4205010%20505ChatGPT1619世7到200010%8509鉴于当前能源转型有多重目标且期望颇高，因此了解转型需付出的代价十分重要。1011125551325电塔林立的迷雾山谷©kelvinjay/GettyImages摘要141585%16。17能源系统在七个领域需加以转型，且转型尚且处于早期阶60%19205010%20501%。能源减排的半数目标或将有赖于解决最难的25个物理挑战25图E1成功的能源转型需应对25项物理挑战电力部门 电力电力16管理可再生能源的变异性2发展核能和其他清洁能源 扩展新兴电力系统扩大电网覆盖调节电力需求5保障可再生能源用地34

难度更大

领域挑战第1级取得进展，面临的实际阻碍最少。第2级挑战要求加速部署已知技术，并扩大相关基础设施和投入。第3级挑战出现在技术性能存在差距(往往是用例要求高)、相互依赖程度较高、且转型刚刚开始的情况下。终端使用部门 12煅烧钢材12煅烧钢材13夯实建筑业的变革为其他行业供暖破解塑料难题16低排放合成氨14157推动纯电汽车突破盈亏平衡87推动纯电汽车突破盈亏平衡8延长纯电汽车的续航里程航空和航运的燃料加注优化电动卡车的装载能力11电动汽车充电91017用热泵供暖御寒18迎接冬季高峰赋能因素 原材料

19发掘重要矿物氢能和其他能源载体19发掘重要矿物

减碳节能20利用氢能21扩大氢能基础设施的规模燃料的20利用氢能21扩大氢能基础设施的规模燃料的2223增大能效24点碳捕获大气碳捕获25消除能源系统40%至60%的二氧化碳排放需解决第3级的挑战。七个领域均需应对各自的物理挑战：概要2050205030001021的级222324205010%至35%左右。这是第2级的挑战，需加速供应，同时管理对上述矿产的需求。25属于第3级挑战。了解能源转型将遇到的物理挑战有助于CEO和政策制定者们顺利度过转型mkcpsicarasion尾注简介1 Vaclav年52 EMIT。3 截至2022年54 5 IPCC1.5203020502019年100%20226 “ChatGP

《20231.5ºC年111213NellDerickDebevois摘要1415ClemensForman年Martin,

182023205021001.6ºC2023年全球能2023年月19《全球电动汽车数据资源管理器》，国际能源机年20根据20232122aclavSmi年得了一亿用户。”《经济时报》，2023年3月。7 Vaclav2050

犯热力学的第二宗罪！》2024年6月。16麦肯锡排放管理和影响追踪（EMIT）数据库，2023

202323以及DanielYergin,能

8VaclavSmil,9 RogerFouque22Fouquet5%80%。10ETP年年2024年1.5ºC目年

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