总统在6月份宣布的气候计划将天然气作为重要的气候解决方案，正如我在最近的一篇文章中所讨论的那样博客．本周，美国环境保护署(EPA)通过重新发布新发电厂的碳标准，迈出了实施其计划的第一步。在这一过程中，更重要的下一步是美国环保署在2014年6月之前发布现有发电厂的碳标准草案。(要了解更多细节，请参见此博客我的同事Rachel Cleetus)。
虽然现有电厂的标准将有助于减少电力行业的碳排放，但如果设计不当，可能会导致对天然气的过度依赖。此外，正如我在7月份的博客中所讨论的那样，美国需要进一步削减排放，以限制气候变化带来的一些最严重的影响。新的UCS报告今天发布的数据显示从煤炭发电向天然气发电的转变不足以实现美国的气候目标．相反，一个多元化的电力系统——扩大可再生能源和能源效率的作用，适度发挥天然气的作用——既可以限制气候变化的威胁，也可以减轻过度依赖天然气的风险。
向天然气的过渡正在顺利进行
根据美国能源情报署(EIA)的数据，煤炭在美国发电中的份额从2008年的48%下降到2012年的37%，而天然气在同一时期从21%增长到30%以上。2012年，非水力可再生能源的份额也几乎翻了一番，达到5.4%。这些变化是市场和政策因素共同作用的结果，包括天然气价格低、许多燃煤电厂的老化、煤炭成本上升、升级污染控制以保护公众健康的需要、可再生能源成本下降、电力需求增长放缓，以及国家对可再生能源、效率和气候的政策。
天然气的气候风险
与任何化石燃料一样，燃烧天然气发电会导致CO的释放2从而导致全球变暖。188金宝搏手机版当天然气在一个新的、高效的联合循环发电厂燃烧时，它会排放大约800磅的CO2每megawatt-hour-some比一个典型的新燃煤电厂的温室气体排放量低50%到60%．然而，从气候的角度来看，天然气发电厂的吸引力仍远不如能效和可再生能源等更清洁、低碳得多的替代能源。
从井中钻探和提取燃料，以及在管道中的分布，也会导致甲烷的泄漏——一种比二氧化碳更强的温室气体。初步研究和现场测量表明，天然气供应链中的甲烷泄漏量可占天然气总产量的1-9%。新的同行评议研究德克萨斯大学奥斯汀分校(University of Austin-Texas)对全美近500口页岩气井的甲烷泄漏量进行了测量，结果显示泄漏率处于天然气开采范围的低端。
虽然这些结果令人鼓舞，但甲烷泄漏仍然降低了天然气相对于煤炭的气候优势，同时提高了可再生能源和能源效率相对于天然气的优势。正如我们的新报告所示，e即使我们可以将甲烷排放量减少到零，天然气仍然是一个气候问题，因为它含有CO2排放．
一个电力的未来，使用更多的天然气和增加碳排放显然是错误的道路对美国来说
我们回顾了最近四项分析的结果——由EIA、国际能源署(IEA)、国家可再生能源实验室(NREL)和ucs进行的研究，这些研究考察了不同能源途径对美国电力行业的长期影响。这些研究都发现，在当前的能源法律法规下，美国的天然气发电量将在未来几十年继续增加——到2050年将增加两倍——以满足不断增长的电力需求，并取代燃煤电厂和核电站退役造成的发电量损失(图4)。
此外，这四项研究表明，更多地使用天然气发电可能会导致发电厂二氧化碳排放量的增加。由于化石燃料的持续主导地位和不断增长的需求，到2050年，排放量将比今天的水平高出5%至25%(图5)。
实现低碳电力的未来
为了限制气候变化带来的一些最严重的后果，我们采取了国家研究委员会(NRC)建议为美国制定一个经济范围内的碳预算到2050年，将电力部门的碳排放从目前的水平减少90%(图5)，这是到2050年整个经济体减排80%以上目标的一部分。
2013年UCS报告Water-Smart权力研究了一个参考场景和三种可能的能源途径，以满足NRC的碳预算。研究发现，由于煤炭的高碳排放，到2030年，几乎所有现有的煤炭发电(没有CCS)都将在每种途径下退役。研究还发现，虽然天然气可以在暂时替代煤炭发电量下降的部分方面发挥中间作用，但为了实现气候目标，天然气的使用必须在长期内大幅减少(图7)。
在可再生能源和效率途径下，到2026年，满足电力需求所需的天然气产量要少得多。事实上，到2020年，天然气发电量略低于参考情况，然后在2028年达到峰值，然后在2050年稳步下降。研究还发现，可再生能源和效率途径可以为消费者节省资金，而核能和CCS途径到2050年将导致消费者电费增加20%。
作为UCS分析的补充，IEA和NREL的研究还表明，在真正低碳的电力系统下，传统天然气可能发挥有限的作用。一个国际能源机构的研究研究发现，全球天然气使用量的增加可能导致长期气温上升超过6oF关于工业化前的水平——与灾难性环境和经济后果的高风险相关的变暖水平。一个NREL的研究显示，在2050年可再生能源发电量占比为80%的情况下，到2050年天然气发电量将下降到美国发电量的2.5%。
天然气在低碳的未来中是否有合适的角色?
虽然在电力行业简单地用天然气取代煤炭并不是一项有效的长期气候战略，但天然气在中短期内确实具有一些重要的优势。在充分的监管监督下，燃烧天然气而不是煤炭可以帮助减少空气污染，为公众健康和环境带来直接效益。此外，由于天然气发电机可以快速增减，它们可以支持风能和太阳能的整合，为电力系统提供更大的灵活性，并继续用于满足高峰需求。既能供热又能发电的天然气工厂——效率是只发电的工厂的两倍——以及采用碳捕获和储存技术的工厂，也可以在减少天然气排放的全球变暖方面发挥作用。188金宝搏手机版
立法者和监管机构有很多机会来降低使用天然气的气候和其他风险。
2013年UCS报告提出了几项建议，以减少过度依赖天然气的风险，同时建立一个更加多元化的电力系统，包括:
- 最终确定并实施美国环保署对新建和现有发电厂二氧化碳和其他有害排放的严格标准，同时确保可再生能源和能源效率可用于合规
- 采取强有力的州和联邦清洁能源政策
- 加强水力压裂法规
- 将过度依赖天然气的风险纳入公用事业的长期规划
- 为所有低碳技术创造一个公平的竞争环境