新能源在将来会完全替代煤炭、石油等旧能源吗？
序
本文成文于还在学校能源研究院工作之时，当时工作涉及的面比较宽，对能源领域的各方面都有所涉及，所以形成了这篇文章，可以让大家对能源-新能源行业的发展有一个基本的宏观概念。
先上结论：
1） 新能源完全替代传统化石能源不会，除非氢能利用-人工制备化石燃料（比如甲烷等）等技术（在这里要不定义为可再生燃料？）彻底成熟，相比于传统化石能源有了明显的优势。这主要是因为要完全取代旧能源，不仅仅是发电环节的问题，还要把所有用能终端的用能全部用电以及可再生燃料来做代替（说白了，还有好多终端，比如交通运输等，得烧油气）。
2） 而其实不管是做到100%发电由新能源提供，还是终端用能全部来自可再生燃料这两个目标都不容易，个人谨慎猜测认为后面这个还要难一些。
3） 但是个人认为可再生能源占比高到超过传统能源，还是有可能的，但是有一个前提：就是这主要取决于各种能源技术的发展速度，如果技术都如现在一样，电池用用就没电，光伏风电老得弃，氢燃料电解储存转一圈回来效率20%多，那估计让可再生能源占比很高也够呛。
4） 本文先不讨论体制与既有利益集团影响，只谈技术先。总体来说他们的阻碍作用可能会大于促进作用？不好说。
5）欢迎各种讨论，但是希望是基于技术而非基于情怀的，“智能机取代功能机的趋势是必然的”之类的讨论实在是没什么营养。
1、对本问题下几位朋友已有结论的分析。
@赵立建的介绍其实说来说去就是一点：传统能源要清洁化应用，可再生能源占比要提高，技术要发展，但是相应的政策什么的也得调节。实际上，目前世界上有多份能源发展前景报告，比如《BP2035世界能源展望》中，都会展望今后的各种能源占比，但是恕我直言，似乎懂技术的人不会给出短期内可再生能源全面取代的展望，当然了了，像下面这种情景理论上还是有可能的。
注意，理论上。
《BP2035世界能源展望》
@恣远的介绍中有这么一句“到2050年，我们几乎可以完全依靠可再生能源，而仅使用极少的化石燃料和核能，便可满足电力、运输、工业及家庭的能源需求。”。其实这一立场和我的立场区别不大，即有一些特种要求高的领域，仍然不可能完全摆脱传统化石燃料。我在前面的回答zhihu.com/question/3067 中也分析了，哪怕只是汽车领域，想要100%纯电动化也是近几十年内难以达成的目标，更不用说什么航空领域了。
@我叫大富的介绍其本认可。当然我觉得我们可以以更为积极的态度来看可再生能源的发展，或者说，希望其向我们期望的好的方向发展，技术进步可以快一些。如果风电，光伏，水电技术不断提升，储能技术明显有进步，氢相关技术有前景，再加上什么聚变之类的，可再生能源给人类社会贡献一半以上的能源也是存在可能性的，注意，我说的是技术明显进步后存在这种可能性。
@子曰说的挺好。可再生能源占比在近期的规划内，在中国占比超50%是比较难的，技术肯定需要进步。所以说要100%取代更是没谱。
2、新能源要100%取代传统能源，需要在两个环节努力：
一是发电100%来自可再生能源
二是终端用能100%来自可再生能源（在此我们放宽定义，把可再生能源制的燃料也算进来）
而这两个因素想要达成，需要技术想当的进步，至少我认为太困难，后面这个尤其不实际。原因如下：
先看发电：
光伏出力的不稳定性
B、 可再生能源目前成本高昂，发电贵（参考可再生能源发电占比高的德国的电价，见笔者前文《德国能源转型（Energiewende）简介zhuanlan.zhihu.com/p/25 ），当然我们也可以认为随着技术的进步，这个的成本会不断下降，最终超过燃煤电厂的经济性，但是有多快我也不知道……
C、 可再生能源出力常常具有反调峰特性，简单说就是电力系统是要求即发即用的，每一个实时都要求发用平衡，而这些小宝贝发电与我们用电的习惯正好反着，比如风电，常常是晚上发的多白天出的少，当然这个理论上也可以靠储能+电网灵活性的提升来解决。
具有反调峰特性的风电
再看看终端用能
D、最后仍然是那幅图——
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