工业是气候变化的最大单一驱动因素，占全球排放量的近三分之一。
如果我们无法使工业脱碳，就无法实现气候目标。
但工业拥有一种公式，有潜力消除超过一半的工业排放：可再生电力 + 热能储存。
工业是气候变化的最大单一驱动因素，占近三分之一全球排放量。这一事实凸显了一个严峻现实：如果我们无法使工业脱碳，就无法实现气候目标。
虽然每个行业都面临脱碳挑战，但大多数行业都有直接可行的脱碳方案。对于电网而言，方案是廉价的风能和太阳能，并辅以全天候能源储存。对于建筑，是电气化和能效提升。对于地面交通，是电动汽车和充电网络。
与此同时，工业被称为“难以脱碳”。但工业自身也有一套简单直接的方案，有潜力消除超过一半的工业排放：可再生电力 + 热能储存。
工业热能的机遇
几乎所有工业设施都依赖热能来熔化、干燥、蒸煮、分离、煅烧或以其他方式转化材料。这些热能占三分之二的工业能源使用总量，并占全部工业排放的大部分。
尽管工业领域极为复杂，但大多数工业热能却异常简单：几乎所有制造商都通过管道，燃烧化石燃料产生蒸汽或热空气，输送至生产过程，以制造几乎任何产品。
如果我们能够解决清洁工业热能的挑战，就能开辟一条通往工业快速脱碳的新路径。
由可再生能源驱动的热能储存将使工业热能脱碳。
几乎所有工业设施依赖化石燃料生产热能，这并非偶然。化石燃料价格低廉、易于储存，并且易于以热能形式输送至工业流程。迄今为止，替代能源在这三个方面都难以与化石燃料竞争。
但这一局面正在改变。以下是工业脱碳能够比许多人认为的更快、更简单的三个原因：
1. 廉价的可再生能源为工业脱碳带来巨大机遇
从感应加热器到电弧炉，工业设施广泛使用电力，因为其简便，并且能够达到远更高的温度（高于燃烧化石燃料）。但是，使用全天候电网电力来生产工业热能，通常比燃烧化石燃料在现场的成本高出五倍。然而，过去十年间，可再生能源成本大幅下降，使风能和太阳能成为全球几乎各地最便宜的新增电力来源。
可再生资源的大量涌现改变了电力成本的格局：当阳光充足或风力强劲时，电力成本会降至接近零，甚至可能变为负值。我们已在可再生能源渗透率高的地区看到这些影响。在美国部分地区，去年批发电价降至零以下的时间最多达30%。
但仅靠廉价的风能和太阳能不足以使工业热能脱碳。工业每天每小时都需要工艺热能，并需在现场为数百万个设施供应。要释放廉价可再生能源的脱碳潜力，我们必须将其储存起来，以便全天候可靠供应。
2. 热能储存使我们能够利用低成本、可扩展且储量丰富的材料储存这种能源
热能储存（TES）使我们能够在可再生能源最便宜时——即阳光充足或风力强劲时——利用它将“热电池”加热至数千摄氏度，将热量储存数小时或数天，并按需输出。热电池是一种极为简单的储能方式，可廉价组装、易于维护，并能运行数十年。
最重要的是，热电池不依赖大多数其他电池所需的昂贵且稀缺的材料。由于热电池以热能而非电能的形式储存能量，它们可以使用廉价且储量丰富的材料，例如混凝土和碳，并包裹在简单的隔热容器中。
以碳为例。固态碳正被热能储存（TES）公司所采用，例如Antora Energy，其价格极为低廉，且拥有庞大的现有供应链，每年供应量超过3000万吨，是锂供应量的50多倍。此外，它具备储存大量热能所需的特性：在极高温度下仍保持固态，能量密度极高，并能快速吸收和释放大量能量。
3. 热能储存可将清洁能源直接接入现有工业流程
热电池非常适合地球上几乎所有的工业流程。碳等材料可提供超过1500°C的热量，足以用于生产钢铁和水泥。同样重要的是，其高能量密度使热电池能够在极小的占地面积内储存这些热量。这一小占地面积使热能储存能够设置在需要热量的地点，同时也降低了热电池周边其他组件（如隔热材料和管道）的成本与复杂性。
并且，由于风能和太阳能项目可以相距数英里进行连接，且效率损失极小，热电池可以将来自最佳可再生能源项目地点的清洁电力输送出去，从而完善了使化石燃料如此主导的成本、储存和输送这三大要素。
我们可以消除超过一半的工业排放量
工业脱碳无疑将极具挑战性。这需要将新技术应用于定义我们世界的材料生产：钢铁、水泥、玻璃、化学品、食品等等。此外，不同行业需要采取不同的方法以实现充分脱碳，从碳捕集到材料创新，不一而足。
但这些挑战不应阻止我们应对工业排放中最大且最可解决的来源。将热能储存与丰富的可再生能源相结合，我们便可使用可扩展且地球储量丰富的材料提供工业热能，成本低于化石燃料，并在此过程中消除超过一半的工业排放量。
