Ted talk · Section 5

为世界供电需要多少电力

你拨动开关，炉中燃烧的煤将水变成蒸汽，

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你拨动开关，
炉中燃烧的煤将水变成蒸汽，
蒸汽推动涡轮并带动发动机，
推动电子通过导线形成电流。
电流通过数百英里电缆的传送，
并到达你家。
全球每一秒都有无数人在做这件事——
拨动开关，插电并按下“开”按钮，
那么人类需要多少电力呢？
我们共同使用的电量正快速变化，
所以要回答这个问题，
我们不仅需要知道目前全球用电多少，
还要知道将来会使用多少。
第一步是了解我们如何测量电力，
这有点棘手。
焦耳是能量单位，
但通常不只用焦耳来衡量电，
而是用瓦特来衡量它。
瓦特是某物每秒所需电量，
1 焦耳/秒 = 1 瓦特。
智能手机供电大约需要 0.1 瓦，
你的房子供电需 1 千瓦，小镇供电需要 100 万瓦，
一个中等城市需要 10 亿瓦。
到 2020 年，全球需要 3 万亿瓦供电，
但近 10 亿人无法获得可靠的电力。
随着国家越来越工业化，越来越多的人加入电网，
预计到 2050 年电力需求将增加约 80%。
这个数据并不完整，
我们还必须以全新方式使用电力。
现在，我们通过燃烧化石燃料为很多东西提供动力，
排放不可持续的温室气体，
导致全球变暖。
我们必须完全消除这些排放，
以确保人类的可持续未来。
对于许多行业来说，
实现目标的第一步是由化石燃料转向电力。
我们需要汽车电气化、
将天然气炉供热的建筑转换为使用电热泵，
并用电来满足工业过程中使用的大量热量。
总而言之，到 2050 年，全球电力需求可能增加 2 倍。
若要解决化石燃料引起的问题，
所有电力都必须来自清洁能源。
今天，我们的电力中只有 1/3 来自清洁能源。
化石燃料便宜又方便，易于运输，
并且很容易按需转化为电能。
那么如何弥补差距呢？
风能和太阳能非常适合风和阳光充足的地方，
但无法像运输石油那样储存和运输阳光或风力。
为了在其他时间或其他地方充分利用这些来源的能源，
我们必须把它储存在电池里，
并改善我们的电网基础设施，以实现长距离传输。
同时，核电站利用核裂变
产生无碳电力。
虽然仍比燃烧化石燃料的电厂昂贵，
但它们可以建在任何地方，
并且不需依赖像太阳或风这样的间歇性能源。
研究人员正努力改善核废料处理
以及核电站的安全。
自 20 世纪 40 年代起，我们一直试图破解另一种可能性：
核聚变。
原理是让轻原子相撞后融合在一起，
然后利用融合释放的能量。
核聚变无事故之忧，
也不会像核裂变那样产生长寿命放射性废物；
它也没有运输难题，
不像风能、太阳能及其他可再生能源那样。
这方面的重大突破可能会彻底改变清洁能源，
核裂变、太阳能和风能也是如此。
任何这些技术的突破，
尤其是所有这些方面的突破，就能改变世界：
不仅帮我们实现 3 倍电力供应，
而且使我们能维持下去。