Америка может сократить выбросы вдвое к 2030 году — если мы захотим — Мать Джонс

Первоначально эта история была опубликована ПРОВОДНОЙ и воспроизводится здесь как часть Климатический стол сотрудничество.

Вы не можете их видеть или слышать их, но есть огромные, скрытые силы, толкающие Соединенные Штаты в энергетическое будущее. В прошлом году администрация Байдена обязалась к 2030 году ликвидировать половину выбросов парниковых газов в стране, что является важным шагом в борьбе с изменением климата. Половина звучит как много — и это так, — но ученые считают, что это выполнимо.

Различные команды смоделировали, как именно может быть реализована эта декарбонизация — например, за счет увеличения количества солнечной и ветровой энергии и большего количества электромобилей — и нашли несколько способов сократить выбросы вдвое в следующие восемь лет.

Новая статья в журнале Наука взяли шесть из этих сценариев и обнаружили, что они имеют несколько общих моментов: ключи к будущему чистой энергии. «Сокращение наших выбросов на 50 процентов технически осуществимо, это экономически целесообразно, и есть огромные дополнительные преимущества», — говорит экономист по энергетике Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли Никит Абхьянкар, соавтор статьи. «Итак, это то, что мы называем беспроигрышной стратегией».

Первая область, в которой эти сценарии совпадают, заключается в том, что нам придется нацеливаться на энергетический и транспортный секторы. По словам Абхьянкара, чтобы вдвое сократить выбросы, к 2030 году энергосистема США должна будет работать примерно на 80% безуглеродной электроэнергии (включая гидроэнергетику и ядерную энергию) по сравнению с 40% сегодня. Хорошая новость заключается в том, что мы уже движемся в этом направлении. В последние годы США добились значительного прогресса в своих усилиях по отказу от угля в пользу электростанций, работающих на природном газе. Да, этот газ по-прежнему является ископаемым топливом, извергающим углерод, но не так сильно, как уголь.

Тем временем стоимость солнечной и ветровой энергии падает. Цена солнечных технологий упала на 99 процентов за последние четыре десятилетия. А домовладельцам и коммунальным службам становится дешевле хранить возобновляемую энергию: в период с 1995 по 2018 год производство литий-ионных аккумуляторов подскочило на 30 процентов. в год при этом становясь на 12 процентов дешевле каждый год. Ранее в этом месяце калифорнийская коммунальная компания PG&E ввела в эксплуатацию аккумуляторную систему хранения, которая может обеспечить электроэнергией более 200 000 домов в течение четырех часов. Для домовладельцев (очень дорогая) батарея Powerwall от Tesla может заряжать автомобиль и питать дом во время отключения электроэнергии, обеспечивая некоторую независимость от сети.

Самая большая проблема — это сама сетка. Переход на возобновляемые источники энергии происходит на древней инфраструктуре, предназначенной для выработки энергии по требованию — если вам нужно больше электроэнергии, вы сжигаете больше ископаемого топлива. Энергосистема США на самом деле также состоит из трех отдельных энергосистем с небольшим количеством взаимосвязей: восточных и западных сетей, а также одной только для Техаса. Это означает, что если спрос резко возрастает в одном регионе, а там не светит солнце или не дует ветер, операторы не могут импортировать большие объемы электроэнергии из других мест. В этом проблема возобновляемых источников энергии: они имеют решающее значение для борьбы с изменением климата, но сеть просто не предназначена для них.

Но, по словам Абхьянкара, ветровая и солнечная энергия стали настолько дешевыми, а извлечение энергии настолько более эффективным, что в краткосрочной перспективе это может не стать большой проблемой. Чрезвычайно эффективные панели и турбины могут по-прежнему генерировать достаточно электроэнергии, чтобы иметь экономический смысл, даже для регионов, где нет такого количества солнечных дней, как в Фениксе, или ветра, который есть на Среднем Западе. Это открывает возможность производить экологически чистую энергию на месте, вместо того, чтобы импортировать ее через границы штатов. «В отличие от традиционного способа планирования сети, когда вы выбираете лучший из лучших ресурсов, размещаете там возобновляемые мощности и транспортируете эту электроэнергию на большие расстояния, эта тенденция начала меняться из-за снижения затрат», — говорит Абхьянкар. . «И это может сыграть важную роль до 2030 года или около того».

Тем не менее, он добавляет, что это не постоянное решение. Будущая сетка, которая работает полностью на возобновляемых источниках энергии должна быть более гибкой, поскольку операторы не смогут сжигать ископаемое топливо, чтобы заполнить временный разрыв между спросом на энергию и ее производством. (Например, ночью во время аномальной жары люди могут включать множество кондиционеров, но для их питания не будет солнца.) Это означает, что инфраструктура должна быть перестроена, чтобы она могла передавать возобновляемую энергию на большие расстояния. «Однако в долгосрочной перспективе альтернативы просто нет: мы должны модернизировать трансмиссию», — говорит он.

Электромобили также могут оказаться ценным активом для сглаживания спроса и предложения электроэнергии за счет формирования распределенной сети автомобильных аккумуляторов, к которым — наряду с домашними солнечными панелями — операторы электросетей могут подключаться при необходимости. «Если бы мы могли использовать батареи от электромобилей или батареи в домах, например, или если бы мы могли управлять крышей [photovoltaics] группы клиентов и заставить их координировать предоставление определенной услуги для поддержки нашей сети передачи, что абсолютно поможет справиться с перебоями», — говорит Патрисия Идальго-Гонсалес, директор Лаборатории возобновляемых источников энергии и продвинутой математики в Калифорнийский университет в Сан-Диего и не участвовал в новой газете. «Это может значительно снизить нагрузку на сеть, поскольку у нас появляется все больше и больше возобновляемых источников энергии».

Исследования пришли к согласию еще по двум пунктам: польза декарбонизации для экономики и здоровья. Каждый этап жизненного цикла ископаемого топлива, от добычи до переработки и сжигания, опасен для человеческого организма. «Есть огромные неэкономические выгоды», — говорит Абхьянкар о переходе на чистую энергию. «Мы обнаружили, что этот переход может также предотвратить более 200 000 преждевременных смертей и более 800 миллиардов долларов до триллиона долларов других медицинских расходов. [costs]». Например, по мере того, как все больше автомобилей будут переходить на электротягу, качество воздуха улучшится, а число людей, страдающих респираторными заболеваниями, уменьшится.

Последний пункт согласия между исследованиями, которые рассмотрели Абхьянкар и его коллеги, заключается в том, что не расходы будут сдерживать развертывание возобновляемых источников энергии, аккумуляторов и электромобилей. «Ключевой момент: стоимость не будет очень высокой», — говорит Абхьянкар. «На самом деле, некоторые исследования показали, что это может привести к значительной экономии для потребителей». Например, хотя установка солнечных панелей в доме может быть дорогостоящей модернизацией, особенно без значительной налоговой скидки, в долгосрочной перспективе это сэкономит деньги домовладельца.

Вместо этого камнем преткновения являются политики, необходимые для их развертывания в более широком масштабе. Несмотря на то, что демократы в настоящее время контролируют Конгресс и Белый дом, они изо всех сил пытались принять существенное законодательство по климату. Программа «Восстановить лучше, чем было» могла бы стимулировать производство возобновляемых технологий в США, помимо других преимуществ для климата, но сенатор от Западной Вирджинии Джо Мэнчин торпедировал ее. «Неудивительно, что мы далеки от достижения нашей цели по сокращению выбросов парниковых газов примерно наполовину к 2030 году», — говорит экономист-эколог Марк Пол из Нового колледжа Флориды. «Я думаю, что все в климатическом и политическом сообществе хорошо понимают, что мы полностью превзойдем эти цели, пока не у нас серьезные действия в Вашингтоне».

А также везде, в этом отношении. Например, штаты могут потребовать, чтобы большая часть вырабатываемой ими энергии приходилась на возобновляемые источники энергии, в то время как федеральные органы могли бы предоставлять людям большие налоговые скидки на покупку электромобилей, а города могли бы инвестировать в зарядные станции для них, особенно в районах с низким доходом.

Еще одним узким местом, по словам Пола, является нехватка квалифицированной рабочей силы для развертывания и обслуживания солнечных и ветровых систем, а также энергосберегающих домашних технологий, таких как тепловые насосы. Государственные инвестиции в профессиональные училища могут помочь увеличить эту рабочую силу. «Это на самом деле представляет собой довольно серьезную экономическую возможность оживить американский рабочий класс, который испытывает трудности», — говорит Пол. «Нам просто нужна политика, чтобы направить корабль в правильном направлении и обеспечить, чтобы этот переход произошел как можно быстрее».