先上結論： 1) 新能源完全替代傳統化石能源不會，除非氫能利用 - 人工製備化石燃料(比如甲烷等)等技術(在這裏要不定義為可再生燃料?)徹底成熟，相比於傳統化石能源有了明顯的優勢。這主要是因為要完全取代舊能源，不僅僅是發電環節的問題，還要把所有用能終端的用能全部用電以及可再生燃料來做代替(説白了，還有好多終端，比如交通運輸等，得燒油氣)。 2) 而其實不管是做到 100% 發電由新能源提供，還是終端用能全部來自可再生燃料這兩個目標都不容易，個人謹慎猜測認為後面這個還要難一些。 3) 但是個人認為可再生能源佔比高到超過傳統能源，還是有可能的，但是有一個前提：就是這主要取決於各種能源技術的發展速度，如果技術都如現在一樣，電池用用就沒電，光伏風電老得棄，氫燃料電解儲存轉一圈回來效率 20% 多，那估計讓可再生能源佔比很高也夠嗆。 4) 本文先不討論體制與既有利益集團影響，只談技術先。總體來説他們的阻礙作用可能會大於促進作用?不好説。
5)歡迎各種討論，但是希望是基於技術而非基於情懷的，“智能機取代功能機的趨勢是必然的”之類的討論實在是沒什麼營養。
1、幾位朋友已有結論的分析。 @趙立建的介紹其實説來説去就是一點：傳統能源要清潔化應用，可再生能源佔比要提高，技術要發展，但是相應的政策什麼的也得調節。實際上，目前世界上有多份能源發展前景報告，比如《BP2035 世界能源展望》中，都會展望今後的各種能源佔比，但是恕我直言，似乎懂技術的人不會給出短期內可再生能源全面取代的展望，當然了了，像下面這種情景理論上還是有可能的。
注意，理論上。
《BP2035 世界能源展望》
@恣遠的介紹中有這麼一句“到 2050 年，我們幾乎可以完全依靠可再生能源，而僅使用極少的化石燃料和核能，便可滿足電力、運輸、工業及家庭的能源需求。”。其實這一立場和我的立場區別不大，即有一些特種要求高的領域，仍然不可能完全擺脱傳統化石燃料。我在前面的回答 https://www.zhihu.com/question/30670661/answer/155106453 中也分析了，哪怕只是汽車領域，想要 100% 純電動化也是近幾十年內難以達成的目標，更不用説什麼航空領域了。 @我叫大富的介紹其本認可。當然我覺得我們可以以更為積極的態度來看可再生能源的發展，或者説，希望其向我們期望的好的方向發展，技術進步可以快一些。如果風電，光伏，水電技術不斷提升，儲能技術明顯有進步，氫相關技術有前景，再加上什麼聚變之類的，可再生能源給人類社會貢獻一半以上的能源也是存在可能性的，注意，我説的是技術明顯進步後存在這種可能性。 @子曰説的挺好。可再生能源佔比在近期的規劃內，在中國佔比超 50% 是比較難的，技術肯定需要進步。所以説要 100% 取代更是沒譜。 2、新能源要 100% 取代傳統能源，需要在兩個環節努力，一是發電 100% 來自可再生能源，二是終端用能 100% 來自可再生能源(在此我們放寬定義，把可再生能源制的燃料也算進來)而這兩個因素想要達成，需要技術想當的進步，至少我認為太困難，後面這個尤其不實際。原因如下： 先看發電： A、 可再生能源出力具有間隙性，非常不穩定，大量接入電網時會造成很大的衝擊。當然這些可以靠儲能技術的進步、電網靈活性的提升來解決，我們姑且認為這個可以解決。
光伏出力的不穩定性
B、 可再生能源目前成本高昂，發電貴(參考可再生能源發電佔比高的德國的電價，見筆者前文《德國能源轉型(Energiewende)簡介 https://zhuanlan.zhihu.com/p/25012000 )，當然我們也可以認為隨着技術的進步，這個的成本會不斷下降，最終超過燃煤電廠的經濟性，但是有多快我也不知道…… C、 可再生能源出力常常具有反調峯特性，簡單説就是電力系統是要求即發即用的，每一個實時都要求發用平衡，而這些小寶貝發電與我們用電的習慣正好反着，比如風電，常常是晚上發的多白天出的少，當然這個理論上也可以靠儲能 + 電網靈活性的提升來解決。
具有反調峯特性的風電
D、 主要問題來了——儲能技術進步能到什麼程度?目前儲能技術發展程度還很低，世界 99% 以上的儲能還是靠抽水電站完成的，電池儲能佔比少得可憐，那如果儲能技術明顯進步了呢? ——電網仍然需要一定數量的燃燒化石能源的機組來為系統提供基礎負荷的支持，畢竟電廠不是你想停，想停就能停，它首先需要保持運轉狀態，有一個 MUST RUN Genertion ,而且還時刻需要變化功率來照顧系統需求側負荷的功率變化，尤甚是靈活性機組出力變化幅度更快，這樣才能應對各種系統 中的波動變化。而在靈活性機組中，天然氣燃氣輪機技術性能優異，近年來受到了越來越多的重視，所以近年來在可再生能源消納要求增加，天然氣供應量變大(頁岩氣)的背景下，全球的天然氣消納是在不斷增加的。咦，天然氣好像最多算清潔能源，可不是可再生能源。
E、 那要不我們發展制氫 - 燃料電池技術吧!餘電制了氫，再催化與 CO2 反應造出甲烷來，這樣就可以支持各種調峯電站的用氣需求了。同時氫燃料電池可以提供穩定的基礎負荷供應，似乎這樣我們就不燒煤了，EXCITED! F、以上分析還沒考慮一點，就是可再生能源的分佈與我們的用能地常常是不重合的，電網輸送通道有限，這也是導致我國西部能源無法有效外送到東部消納的重要原因。 G、所以除非以上條件都滿足，發電 100% 由可再生能源提供才會變成可能。你可以看看以上需要多少技術的支持(微笑) H、遠的不説，看看近的，能源改革先行者德國現在可再生能源發電佔比 20% +，然後他們的居民電價現在大約是 0.29 歐(手動斜眼)
再看看終端用能吧 A、 實際上，終端用能的電氣化佔比提高是一個普遍性的趨勢，不管是交通、建築、工業、商業領域都是如此。在全球也是趨勢。
B、 但是你非要 100% 取代就比較麻煩了。光汽車一個領域裏，筆者就已經介紹了其困難性《長期來看，電動汽車是否一定會徹底取代燃油汽車?》https://www.zhihu.com/question/30670661/answer/155106453， 總得來説就是 100% 取代不可能，高比例也很困難，主要得看電池技術的進步，以及電池真的很難做不騙你們。更何況還有要求更苛刻的航空領域，人家裝上油是要上天飛半個地球的，可靠性要求是比汽車還要高的，真換了電池……噢聽説現在鋰電池不能帶太多上飛機。 C、 所以除非，把利用可再生能源製備燃料的技術也都全面提升(氫，甲烷，乙醇等等)，提升到很有成本競爭力，可以量產。但是個人認為這個難度難於上青天。嗯 ，我不是從事燃料生產的，但是從對材料 - 氫能領域的瞭解來看，這個應該不好辦。 3、總結一下： A、如果所有技術的突破都如筆者 YY 的一樣，可再生能源 100% 取代傳統化石能源有可能。不過這個發生的概率……我覺得當做美好的願景，指引我們前進是可以的，徹底相信似乎是不太靠譜的。 B、另外別拿一個小地區的 100% 可再生能源供應來説事，這個局部自給自足不難做到。
C、請對於新能源發展抱樂觀態度、不樂觀的朋友都注意，此文裏我全部用的是技術進步完全順利的假設，樂觀 MAX D、最後仍然是那幅圖——
