推荐序一　走一切电气化的零碳之路

王革华

清华大学核能与新能源技术研究院原副院长、教授

我认为这是一本探讨零碳发展路径的很好的读物。书中不讨论晦涩深奥的科学原理，也没有令人眼花缭乱的数学公式，而是娓娓道来，把道理寓于通俗浅显的文字。当然，这并不意味着这是一本消闲读物，这是一本建立在大量的科学分析和严密论证的基础上，令人深思、发人深省的“研究报告”。我把它推荐给每一位关心气候变化且关心人类未来的研究者、政策制定者、企业家、艺术家、学生和广大公众。

目前，人类在气候变化问题上已经达成了广泛共识：北极熊的栖息地在变小、极端气象灾害在加剧、小岛即将“不岛”，气候危机迫在眉睫，即使还存在着对某些问题的讨论，走减排低碳直至零碳的发展道路已成为人类发展的必然选择。各国各界都在从各个角度研究探索如何实现低碳、零碳发展的路径。本书作者是一位科学家，是能源革命的倡导者，这部《零碳未来》为我们描绘了一幅应对气候危机的清晰可行的路线图，他提出的行动计划就是：让一切电气化。

电气化这个词并不陌生。现代人几乎每时每刻都离不开电，工业生产、农田灌溉、食品储存、互联网通信、办公室的空调、床头灯的照明都需要电，走在路上刷手机的低头族最担心的就是电池没电。可以说，我们基本上实现了电气化。但是《零碳未来》的电气化含义更广、革命性更强。

从用户的角度看，电是最清洁、方便的二次能源。目前，它可以用于生产和生活的大部分事情，大到电解铝、高速铁路，小到电灯照明、手机充电，在终端用户或者消费者用电时不会产生温室气体排放。然而本书作者认为，这还不够，还不是“让一切电气化”，因为我们还在使用焦炭炼钢、燃煤取暖、燃气做饭、燃油耕田开车。电气化的含义必须扩充，生产生活的每个方面都要用电取代化石燃料。比如，在零碳未来，交通运输车辆将完全实现电动化，煎炒烹炸全部用电磁炉。要实现这个目标，有些需要科技进步和产业升级，比如电动车电池续航能力和充电设施配套；有些则需要转变观念和习惯，比如用电烹饪，总会感觉爆炒味道不地道、烧烤风味不浓郁等。实际上，人类从茹毛饮血发展至今口味一直在变化，只要站在未来高度的观念上接受，口味和习惯是不难改变的。

电气化很美好，人们正在接受电动车，口味也在悄悄地改变，然而“让一切电气化”的重点和难点不在这里，而是“电”：需要多少电？电从哪里来？据作者估算，按照美国的情况，欲实现这一目标，电力需求将是目前的3～4倍。很显然，按照目前的一次能源供应模式，依靠天然气、石油和煤炭发电，不仅不能实现零碳发展，简直就是南辕北辙。因此，必须进行一场彻底的能源革命，所谓革命就不是修修补补改良式的，而是颠覆性的，推翻旧观念，找到新路径：一次能源可再生能源化，充分利用太阳以及其他星球给人类的馈赠——日月星辰有取之不尽用之不竭的能源。

前面谈的都是理想，很丰满，可行性如何呢？太阳足够大，到达地球的能量有多少？现有及可见的未来的技术能转化多少？有多少土地和空间能够用来接收太阳能、安装风力机？作者对美国的情况做了认真的分析测算。如果用太阳能为全美国供电，大约需要6万平方千米的太阳能电池板，不到美国国土面积的1%，而美国各类人造建筑，如道路、停车场、住宅、商业建筑等的占地面积就达8.6万平方千米，这中间相当一部分可以用来安装太阳能电池板。此外，耕地上可以既种庄稼又安装风力发电机。因此，即使像美国这样的耗能大户也不必为能源资源和土地资源担心。

接下来将是一系列更加棘手的问题：可再生能源电力的可靠性如何保障；使用可再生能源电力是否会增加用户成本；如何重新构建能源基础设施；传统化石能源工业将走向何方，是造成大量失业还是增加更多的就业；资金从哪里来；如何重新制定相关的促进政策，等等。作者以大量翔实的数据为基础进行了严谨的分析，并结合美国走出大萧条以及在第二次世界大战中崛起的历史和发展清洁能源技术的现实经验，对这些问题给出了有理有据的回答，并提出了中肯的建议：走一切电气化的零碳之路是完全可行的，我们需要做的就是在各自的岗位上立即行动起来。

尽管作者是以美国的情况为案例进行分析论证，但结果是令人振奋的，对于助力我国实现“双碳”目标无疑很有参考、借鉴价值。希望更多的人，尤其是为我国和人类发展殚思竭虑者能读到这本书。

本书的译者长期从事能源领域工作，能够在工作之余把这本著作译成中文，足见其敏锐的慧眼、渊博的学识和浓重的情怀。