如何减少美国电力行业的排放:来自马拉喀什的新分析和见解

2016年11月13日|晚上9:06
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我现在在摩洛哥的马拉喀什,这里是一年一度的国际气候谈判的第二周COP22)才刚刚开始。各国希望继续《巴黎协定》创造的势头尽管他们对美国大选结果的影响感到担忧。一个重要的话题是:各国将如何加强减排承诺,以符合去年达成的雄心勃勃的长期温度和脱碳目标?今天UCS发布了一个分析如何减少美国电力行业的排放在不同的电力未来路径下急剧变化;预计美国将在年底前发布本世纪中叶的低碳排放计划。

本世纪中叶低排放发展计划

在巴黎,各国同意将目标定为全球变暖净零排放188金宝搏手机版为了将全球平均温度上升限制在远低于2⁰C(并尽量限制在1.5⁰C)。像美国这样的发达国家必须带头——我们认为这意味着UCS一个达到的目标在本世纪中叶实现美国的净零排放

但要实现这个目标,我们现在就得开始计划。除了近期的国家自主贡献(ndc)外,各国还被邀请在2020年前提交“本世纪中叶长期温室气体低排放发展战略”。好消息是,到今年年底,我们预计美国将提出如何在2050年实现大幅减排的计划。

我们希望这将是一个强有力的、全面的、雄心勃勃的计划,考虑到在电力、交通、工业、住宅和商业部门等整个经济领域减少排放的机会。它还将强调保护和加强我们的自然碳储存的必要性,包括森林、土壤和草地。同样重要的是,看看该计划表明我们在未来五到十年需要做些什么,才能与长期目标保持一致。

加拿大和墨西哥他们还承诺在年底前分享自己的计划。上周五德国政策制定者达成协议该国的“2050年气候保护计划”。随着这些国家开辟低碳道路,其他国家可能很快也会效仿。

一个长白昼低排放解决方案会议将于11月14日至16日在马拉喀什举行的奥运会肯定会吸引很多人的兴趣和关注。我非常期待参加!

UCS电力板块深度脱碳分析

UCS分析今天发布的报告主要关注美国电力部门,因为电力部门仍然是美国最大的温室气体排放来源,大约占美国温室气体排放的一半占温室气体排放总量的30%。因此,减少这些排放对于在本世纪中叶实现全经济净零排放至关重要,与全球气候目标保持一致。在接下来的几天里,我在UCS的同事们也将撰写一系列博客文章,强调其他经济领域的减排机会。

你可以找到完整的白皮书以及我们电力行业在线分析的技术附录。

我们分析了到2050年将美国电力行业二氧化碳排放量减少90%或更多的方法,采用了四种潜在途径,其特点是一系列不同的技术成本和性能假设。我们还表明,电力部门可以通过提高包括交通、建筑和工业在内的许多能源终端用途的电气化,为整个经济的减排做出贡献。

我们的四个政策案例包括:所有技术的中间成本情景(中等成本情景)、核电的成本和寿命延长情景(乐观核电情景)、碳捕获和储存(CCS情景)技术的成本情景(乐观CCS情景)以及太阳能和风能成本情景(乐观风能和太阳能情景)。在所有这些案例中,我们都将碳价格作为一种代理政策来降低排放。尽管我们模拟了碳价格,但这并不是一种政策规定性分析;要实现净零排放,还需要更多的政策杠杆。

我们还对与我们的情景相关的甲烷排放量进行了离线估计。

我们分析的主要见解

我们的结果表明大量减少CO2到2050年减排是可行的在电力部门的一系列技术成本假设下。然而,它是否需要采取雄心勃勃的行动来增加零碳技术的投资组合,并投资于改造我们的电力基础设施。这些结果与最近的其他分析基本一致,包括最近对美国深度脱碳的途径(全局变量的输出之一深度脱碳路径项目).

美国电力部门必须经历从化石燃料向低碳和零碳资源的重大转变,以实现本世纪中叶的深度脱碳目标。在所有政策案例中,可再生能源提供了大部分发电。

参考和政策情景下的美国电力部门2015年实际排放量和2050年排放量。我们的分析发现,在所有的政策案例中,可再生能源提供了大部分的发电。

为了实现低碳电力行业,我们发现(见图1):

  • 可再生能源资源必须大幅增加。可再生能源(水电加非水电)在我们所有的案例中都发挥着重要作用,从2015年的15%增加到2030年的55% - 60%,到2050年增加到68% - 81%。
  • 传统的化石燃料发电必须严格限制。到2030年,传统燃煤发电几乎将逐步淘汰,而2015年这一比例约为总发电量的三分之一。虽然在大多数情况下,到2030年,传统天然气仍占发电组合的三分之一左右,但到2050年,这一比例将下降到7%或更低。
  • 可能需要具有碳捕获和储存(CCS)功能的天然气。在我们的三个案例中,这占了总发电量的9%到16%。在第四种情况下,基于对CCS成本的乐观假设,到2050年,采用CCS技术的天然气发电量将达到28%。
  • 核能的作用受到其成本的限制。在我们的案例中,四分之三的核电发电量在2030年之前保持相对平稳,然后迅速下降,因为现有的核电站被认为在使用60年后就会退役。只有在一种情况下,在对核电成本和寿命延长的乐观假设下,我们看到核电发挥更大的作用。在这种情况下,核能发电量将增加20%,占2050年总发电量的16%。(加强核能安全和保障的强有力的政策和措施将是做到这一点的必要先决条件。有关更多上下文,请参阅UCS的观点核能和全球变暖188金宝搏手机版
  • 低碳转型需要大量投资。为了将发电转向低碳和零碳资源,并提高能源终端用途的电气化,每年需要2500亿美元的投资,以使必要的清洁能源资源和电网基础设施并网。我们还需要投资于为受化石燃料转型影响的工人和社区提供过渡援助。
  • 低碳电力部门对公众健康的好处是巨大的。从化石燃料到低碳电力的转变有助于减少CO2以及氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、颗粒物和汞等有毒污染物。我们量化了减少氮氧化物的经济效益,所以2和有限公司2;与参考情况相比,到2030年,所有低碳途径仅从电力部门减排中获得的累计效益就超过2700亿美元。

(深度脱碳)的未来就是现在

本世纪中叶似乎还很遥远,但现实是,我们现在必须制定政策,走上雄心勃勃的长期深度脱碳道路。世界上保持在2⁰C以下的剩余碳预算正在迅速耗尽(如果我们的目标是1.5⁰C,情况会更严重),我们没有时间浪费2016年联合国环境规划署排放差距报告指出。

新的UCS分析表明,目前有许多可用的解决方案,我们可以大幅降低电力行业的排放。快速部署这些解决方案需要强有力的政策。美国本世纪中叶的低碳战略可以帮助制定和采纳经济范围内的政策,这些政策可以使美国走上到本世纪中叶大幅减排的道路,这一目标的实现需要限制气候变化的最坏影响。

请和我们一起敦促当选总统特朗普和新国会采取科学的政策,包括公平应对气候变化的政策。21岁的投资世纪电网基础设施可以整合高水平的可再生能源、标准和税收激励,以部署更多的可再生能源和提高能源效率、研发投资、过渡援助以及碳定价,这些都是创造就业、增加经济机会和减少碳排放的聪明方法。