全球能源转型所需的低排放技术，目前仅有10%得到部署。
要实现成功转型，需要以更全面的视角看待能源创新，改进低排放技术，并推动能源供应和消费发生深刻变革。
能源转型仍处于早期阶段。根据我们的最新研究，为履行全球承诺，到2050年所需的低排放技术目前仅部署了约10%。
即使没有近期全球局势变化带来的影响，要实现剩余的90%也注定需要付出切实努力；这些变化包括地缘政治格局转变、政策调整，以及数据中心能源需求激增。这需要以大写“I”开头的创新——不仅是单项技术的创新，还要从根本上重新构想能源系统的运行方式，以及新技术如何相互配合。
当前的高排放能源系统性能出色。由于现有燃料能量密度高且易于运输，能源可以相对轻松地输送到需要的地方。
一艘运载液化天然气的普通油轮，所载能源足以为美国4万多个家庭供电整整一年。它还能快速调度能源。一些燃气轮机可在不到十分钟内从完全停机状态升至满负荷发电。此外，化石燃料具有化学用途上的灵活性，燃烧时又能产生高温；因此，它们可用于制造数千种材料，并为许多行业提供所需的高温热能。
创新的前景
低排放技术前景可期，某些技术的性能也已迅速提升。然而，它们目前尚未在各方面达到同等性能。例如，按重量计算，柴油的能量密度约为最先进电动汽车电池的50倍。
对于通常不需要长途行驶等较为简单的应用场景，例如乘用电动汽车，这类性能差距影响不大。事实上，普通电动汽车的续航里程已经足以满足大多数家庭的需求。但在更难应对的应用场景中，这些性能差距就更具挑战性。例如，要制造出既轻便、功率又足够强劲，能够推动满载货物的电动卡车长途行驶的电池，难度很大。如今，电池电动卡车若不充电，在其柴油同类车辆每天完成的长途重型运输行程中，有20-45%将难以完成。
当然，随着时间推移，一些性能差距可以弥补；在某些情况下，清洁技术的表现已经超过化石燃料技术。例如，乘用电动汽车和热泵的能效往往达到化石燃料同类技术的两倍甚至更高。就持续稳定供能而言，核电比燃煤电厂更可靠；而面对需求激增时，电池提升供电功率的速度也快于燃气电厂。
尽管如此，整个能源系统仍存在技术性能差距。例如，当太阳能和风能承担大部分发电任务时，低排放电力系统将面临发电波动性增大的性能挑战。相对于电力系统整体扩容规模，管理这一系统所需的灵活性解决方案（如储能或备用电力容量）将是原来的2-7倍。
更复杂的是，一些所需技术尚未成熟。水泥、塑料等工业材料依赖化石燃料提供高温热能和/或原料，而在某些情况下，低排放替代方案尚无法完全发挥这些作用。
以碳捕集为例，与当前应用场景相比，如果烟道气中的碳浓度较低，现有技术的性能意味着捕集点源排放的难度可能会增加到三倍。
需要采取哪些行动？
弥补这些关键性能差距至关重要，因为它们合起来可能影响能源系统约一半二氧化碳排放的减排。那么，需要采取哪些行动？
首先，需要进一步创新，充分发挥低排放技术的性能优势。令人欣慰的是，许多领域都已取得明显进展。电池能量密度每年提升约3-5%，新型化学体系到2030年有望将能量密度提高一倍。新型电解槽有望提高氢气生产效率，新的电气化技术也正应用于更多工业流程。例如，首批高温电加热水泥窑最近已投入运行。
但事实仍然是，有些差距无法单靠创新来弥合。电池的能量密度永远无法达到石油的水平；太阳能和风能始终会有一定间歇性；而处理纯度较低的碳流，本身就会增加碳捕集的难度。因此，我们需要重新思考整个系统的运行方式。
展望未来
一项当务之急是改变低排放技术相互配合的方式，发挥其优势并尽量减少其不足。过去，电力系统应对波动的努力大多集中在通过储能或备用电源调节能源供应。这些措施固然重要，相关创新也在不断推进，但我们可以拓宽思路，改造用电技术。
汽车、建筑和工业都可以成为灵活性资源。热泵可以灵活运行，在能源需求高峰期电网受限之前为住宅预热。汽车充电、氢气生产以及部分工业用电需求也可以安排在适当时段。住宅或汽车中的电池甚至可以向电网反向供电。
我们可以调整材料和能源资源的消费方式，充分利用已开发清洁技术的特性。例如，电动卡车或许并不需要达到柴油卡车同样的续航里程。如果重新规划路线，让卡车可以在司机规定的休息时间充电，那么电动卡车的续航限制或许就不那么重要了。
在某些情况下，我们可以通过替换实际使用的材料，绕过一些棘手的工业挑战。例如，水泥在一定程度上可以由更易脱碳的材料替代。在悉尼，一座40层高的混合结构摩天大楼正在建设中，采用木材与钢筋混凝土框架相结合的结构。
这些变化并非易事。要实现成功转型，需要以更全面的视角看待创新，改进低排放技术、采用新的配置，并推动能源供应和消费发生深刻变革。这项任务不是换个灯泡，而是要重新布设整栋房子的线路。
