Източник:climatesolutions.org
Големите намаления на емисиите на парникови газове ще изискват цялостни промени не само в начина, по който управляваме енергийните доставки, горите и селскостопанските системи, но и в начина, по който живеем и се движим в градските райони, където се консумират повечето от световната енергия, материали и продукти. Основните пътища към нисковъглеродно бъдеще или „дълбока декарбонизация“, както е описано в литературата, са:
- Консервация и ефективност - Консумиране на по-малко енергия и по-ефективно използване на енергия в сгради, транспорт и индустрия
- Декарбонизация - Декарбонизиране на електричество и други горива чрез пълно премахване на въглищата от електрическата мрежа; ограничаване на използването на изкопаем газ за отопление и транспортиране в 2030-35 времева рамка; и намаляване наполовина на въглеродното съдържание на транспортните горива до 2030 г. и достигане до нулеви въглеродни горива до 2050 г.
- Прехвърляне на гориво – Превключване на изкопаеми горива към възобновяеми горива с ниски до нулеви емисии за захранване на сгради, превозни средства и индустрия.
- Намаляване на отпадъците - Намаляване на емисиите, свързани с всички отпадъчни продукти, както и намаляване на потреблението
- Поглъщане на емисии - запазване и увеличаване на естествените въглеродни поглътители, като гори, земеделска земя, растителност и почви.
- Намаляване на емисиите на метан - Определяне на стандарти за емисии на метан за нови и съществуващи разработки на изкопаем газ и нефт за намаляване на емисиите на метан от сметища, въглищни мини и селско стопанство.
Шест секторни преходи
Има шест ключови сектора, в които да се концентрират усилията за декарбонизация, всеки от които има поредица от критични преходи или действия, които трябва да се случат, както следва:
Необходими преходи в сектора на енергийните доставки
- Увеличете енергийната ефективност
- Трансформирайте комуналните услуги и пазарите на електроенергия[i] [ii]
- Модернизирайте мрежата, за да интегрирате възобновяема енергия и ресурси от страна на търсенето
- Заменете въглищата и газа с възобновяеми източници, за да намалите емисиите от изкопаеми горива и да декарбонизирате производството на електроенергия
- Модернизирайте мрежата, за да интегрирате възобновяеми енергийни източници и управление от страна на търсенето
- Увеличете производството на електроенергия, за да се справите със смяната на гориво
Транспорт (въздушен, морски, флотски, товарен) Необходими преходи в сектора
- Подобрете горивната ефективност
- Подобрете ефективността на двигателя
- Електрифицирайте транспорта и/или приемете превозни средства с горивни клетки
- Декарбонизирайте течните и газовите горива
- Намалете изминатите километри на автомобила
Необходими преходи в жилищния и търговския сектор
Подобрете ефективността на крайната употреба
Пестете енергия
Преминете от въглища, петрол и газ към електричество за отопление на помещения и вода
Индустриален (производство, строителство, енергийна трансформация на селското стопанство, минно дело) Необходими преходи
Енергийна ефективност
Комбинирана топлина и мощност за улавяне и повторно използване на отпадъчната топлина
Преминете към нисковъглеродни източници на гориво и електрически процеси[iii]
Необходими преходи в сектора на селското стопанство и отпадъците
Намалете емисиите на метан от използването на земята и селското стопанство
Увеличете ефективността на използване на хранителните вещества/управлявайте азотния тор
Увеличете улавянето на въглерод
Разработване на процеси за производство на оборски тор в енергия
Необходими действия в сектора на земеползването и горското стопанство
Поддържайте и увеличавайте въглеродните поглътители
Намалете изсичането и преобразуването на горите
Залесяване
Залесяване
Подобряване на управлението на обработваемите земи за увеличаване на улавянето на въглерод
Управлявайте градските природни зони, за да увеличите улавянето на въглерод
Стратегии за декарбонизация
Изграждане на пренос, който ще пренася възобновяема енергия до товарите, които се нуждаят от нея, като се справя с предизвикателствата на променливостта.
Разработване на стратегии за интегриране на мрежата за съпоставяне на товарите с променлива възобновяема енергия
Отговори на очакваните ежедневни модели в търсенето и предлагането на енергия (напр. пролетни вечери, когато слънцето залязва и всички се прибират от работа и търсенето нараства)
Реакции на дълги периоди от облачно или тихо време
Съхраняване, свързано към мрежата (батерии, помпени хидро и др.
Отговор на търсенето
Ценови сигнали в реално време, свързани с колебанията на натоварването, като тези, които зареждането на EV би добавило
Защита и разширяване на политики, които насърчават възобновяем растеж
Собственост на слънчева енергия на покрива на трета страна
Нетно измерване (което ще се развие до ценообразуване на времето на използване или стойността на слънчевата енергия с течение на времето)
Стандарти за възобновяемо портфолио
Данъчни стимули
Полезни бизнес модели, които стимулират опазването и възобновяемите енергийни източници
Капитализиране на сектора на възобновяемата енергия
Споразуменията за закупуване на вятърна енергия в момента са 2,35 цента/kW-час (сега конкурентни на не-ВЕ) и слънчева енергия под 4 цента
Конкурентен дори без федерални субсидии
Разходите продължават да спадат
Ускорете инвестициите сега, защото лихвите са ниски
Възобновяемите енергийни източници имат високи капиталови разходи, но нулеви разходи за гориво, така че с времето инвестицията се изплаща значително
Признайте, че декарбонизирането на електрическата мрежа и транспортния сектор вървят ръка за ръка
Почистването на мрежата прави възможно „превключването на гориво“ към превозни средства с електрическо задвижване, когато е технически възможно, за да се заменят мръсните превозни средства, работещи с изкопаеми горива, с превозни средства, задвижвани от чисто електричество
За да се декарбонизира мрежата, повече капацитет, отколкото ще се използва в определени часове на деня и натоварването, изисква капацитет и съхранение, за да компенсира моментите, когато се произвежда по-малко енергия (променливост на възобновяемата енергия)
Когато възобновяемите източници произвеждат повече енергия от това, което се консумира, ще е необходимо съхранение и батериите за електрически превозни средства или водородът за превозни средства с горивни клетки могат да осигурят това съхранение в допълнение към съхранението, свързано с мрежата
Транспортът така или иначе изисква да съхранявате енергия, което съвпада добре с бъдещето, в което понякога имаме излишък от чисти електрони
Биогоривата ще са необходими за морски, авиационен и потенциално товарен транспорт на дълги разстояния, но не и за автомобили
Отнема 1-2 акра земя, засадена с рапица, за да поддържа Jetta TDI в биодизел и само 270 ft2 слънчев панел в Сиатъл за захранване на Nissan Leaf, без да броим капиталовите разходи за биорафинерията
Взаимосвързаност на енергийната ефективност на сградите и електрическите превозни средства
Заменете електрическата съпротивителна топлина в обикновена къща в Сиатъл с термопомпа със среден клас, спестете 60% (7200 kW-час) от 12000 kW-час, изразходвани за отопление на дома през зимата. Тази енергия е достатъчна, за да изминете Nissan Leaf 24,{11}} мили
[i]Rocky Mountain Institute; Проект на Световния институт за ресурси комунални услуги на бъдещето; различни усилия за реформа на комуналните услуги, в които CS участва през последните две години.
[ii] Свен Теске, „Енергийна революция 2015: Перспектива за устойчива световна енергия 2015“ (Грийнпийс, 2015 г.).
[iii] Карл Хаускер и др., „Изпълнение на ангажимента на САЩ за климата: 10-точков план към нисковъглеродно бъдеще“ (Институт за световни ресурси, май 2015 г.).