麦肯锡: 驾驭能源转型物理现实的难点 ( 英文 196页)

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提要

能源转型尚处于早期阶段，到2050年，大多数地区的低排放技术部署才能达到所需部署的10%左右。经过几个世纪的优化，今天的能源系统具有许多优势，但能源的生产和消耗占全球二氧化碳 （CO2） 排放量的 85% 以上。即使在扩大全球能源供应的同时，也要创建一个低排放系统，也需要部署数百万个新资产。在某些领域取得了进展，但到目前为止，主要是在不太困难的用例中取得进展。

要推进过渡，需要解决25个相互关联的物理挑战。 它们涉及开发和部署新的低排放技术以及全新的供应链和基础设施来支持它们。

与能源相关的二氧化碳减排大约有一半取决于解决最苛刻的物理挑战。例如，管理具有大量可变可再生能源的电力系统，解决电动卡车的续航里程和有效载荷挑战，寻找用于生产工业材料的替代热源和原料，以及在这些和其他用例中部署氢气和碳捕获。

最苛刻的挑战有三个共同之处。首先，一些用例缺乏成熟的低排放技术，这些技术可以提供与高排放技术相同的性能。其次，最艰巨的挑战取决于解决其他困难的挑战，这需要采取系统的方法。最后，鉴于限制和缺乏跟踪记录，所需的部署规模是艰巨的。

了解这些物理挑战可以使首席执行官和政策制定者能够成功实现转型。他们可以确定在何处进行进攻以抓住当今的可行机会，在何处预测和解决瓶颈，以及如何通过创新和系统重新配置的混合来最好地应对最艰巨的挑战。

目录

概览 4

简介 6

执行摘要 9

1. 能源转型是一场巨大的、刚刚开始的物理变革 14

2. 需要解决 25 个物理挑战 26

3. 是什么让转型如此困难 49

4. 总结 56

七个个领域

5. 电力 63

6. 移动性 87

7. 工业 107

8. 建筑 132

9. 原材料 142

10. 氢和其他能源载体 150

11. 碳和能源减排 165

致谢 175

尾注 176

Contents

At a glance 4

Introduction 6

Executive summary 9

1. The energy transition is a huge, nascent physical transformation 14

2. Twenty-five physical challenges would need to be addressed 26

3. What makes this so hard 49

4. Concluding thoughts 56

The 7 domains

5. Power 63

6. Mobility 87

7. Industry 107

8. Buildings 132

9. Raw materials 142

10. Hydrogen and other energy carriers 150

11. Carbon and energy reduction 165

Acknowledgments 175

Endnotes 176