Джерело:climatesolutions.org
Значне скорочення викидів парникових газів вимагатиме комплексних змін не лише в тому, як ми керуємо енергопостачанням, лісовими та сільськогосподарськими системами, але й у тому, як ми живемо та пересуємось у міських районах, де споживається більшість світової енергії, матеріалів та продуктів. Основними шляхами до низьковуглецевого майбутнього, або «глибокої декарбонізації», як це описано в літературі, є:
- Економія та ефективність - споживання менше енергії та більш ефективне використання енергії в будівлях, транспорті та промисловості
- Декарбонізація – декарбонізація електроенергії та інших видів палива шляхом повного вилучення вугілля з електромережі; обмеження використання викопного газу для опалення та транспортування протягом 2030-35 часових рамок; зменшення вдвічі вмісту вуглецю в транспортному паливі до 2030 року та перехід до палива з нульовим вмістом вуглецю до 2050 року.
- Перехід на паливо — перехід від викопного палива на відновлюване паливо з низьким або нульовим рівнем викидів для енергопостачання будівель, транспортних засобів і промисловості.
- Зменшення відходів – зменшення викидів, пов’язаних із усіма відходами, а також зменшення споживання
- Поглинання викидів – збереження та збільшення природних поглиначів вуглецю, таких як ліси, сільськогосподарські землі, рослинність і ґрунти.
- Зменшення викидів метану — встановлення стандартів викидів метану для нових і існуючих розробок викопного газу та нафти для зменшення викидів метану зі звалищ, вугільних шахт і сільського господарства.
Переходи шести секторів
Існує шість ключових секторів, у яких слід зосередити зусилля з декарбонізації, кожен із яких має низку критичних переходів або дій, які мають відбутися наступним чином:
Сектор енергопостачання потребує переходів
- Підвищення енергоефективності
- Трансформуйте комунальні підприємства та ринки електроенергії[i] [ii]
- Модернізуйте мережу для інтеграції відновлюваної енергії та ресурсів із боку попиту
- Замініть вугілля та газ відновлюваними джерелами енергії, щоб зменшити викиди викопного палива та декарбонізувати виробництво електроенергії
- Модернізуйте мережу для інтеграції відновлюваних джерел енергії та управління попитом
- Збільште виробництво електроенергії, щоб вирішити питання про заміну палива
Перевезення (повітряні, морські, флотські, вантажні) Перехідний сектор
- Підвищення паливної ефективності
- Підвищення ефективності двигуна
- Електрифікуйте транспорт і/або використовуйте транспортні засоби на паливних елементах
- Декарбонізація рідкого та газового палива
- Зменшіть пробіг автомобіля
Потрібні зміни в житловому та комерційному секторах
Підвищення ефективності кінцевого використання
Економте енергію
Перейдіть з вугілля, нафти та газу на електрику для обігріву приміщення та води
Промисловий (виробництво, будівництво, перетворення енергії в сільському господарстві, гірничодобувна промисловість) Необхідні зміни
Енергоефективність
Комбіноване тепло та електроенергія для уловлювання та повторного використання відпрацьованого тепла
Перехід на джерела палива з меншим вмістом вуглецю та електричні процеси[iii]
Сільське господарство та сектор відходів потребують переходів
Зменшити викиди метану від землекористування та сільського господарства
Підвищення ефективності використання поживних речовин/регулювання внесення азотних добрив
Збільшити поглинання вуглецю
Розвивати процеси перетворення гною в енергію
Необхідні дії для землекористування та лісового господарства
Підтримувати та збільшувати поглиначі вуглецю
Зменшити вирубку та перетворення лісів
Лісовідновлення
Лісорозведення
Покращити управління робочими землями для збільшення поглинання вуглецю
Управління міськими природними територіями для збільшення поглинання вуглецю
Стратегії декарбонізації
Будівництво передачі, яка передаватиме відновлювану енергію до навантажень, які цього потребують, вирішуючи проблеми мінливості.
Розробка стратегій інтеграції мережі, щоб узгодити навантаження зі змінною відновлюваною енергією
Відповіді на очікувані щоденні моделі пропозиції та попиту на енергію (наприклад, весняні вечори, коли сонце заходить і всі повертаються додому з роботи, а попит зростає)
Реакція на тривалу похмуру або безвітряну погоду
Підключений до мережі накопичувач (батареї, насосна гідросистема тощо).
Відповідь на вимогу
Цінові сигнали в режимі реального часу, пов’язані з коливаннями навантаження, як-от ті, які додає зарядка електромобілів
Захист і розширення політики, яка заохочує відновлюване зростання
Власність третьої сторони сонячною електростанцією на даху
Чистий вимір (який з часом буде розвиватися до ціноутворення за часом використання або вартості сонячної енергії)
Стандарти поновлюваного портфоліо
Податкові пільги
Комунальні бізнес-моделі, які стимулюють збереження та відновлювані джерела енергії
Капіталізація сектора відновлюваної енергетики
Угоди про купівлю вітрової енергії наразі 2,35 цента/кВт-год (тепер конкурує з не-ВДЕ), а сонячної – нижче 4 центів
Конкурентоспроможний навіть без федеральних субсидій
Витрати продовжують падати
Прискоріть інвестиції зараз, оскільки процентні ставки низькі
Відновлювані джерела енергії мають високі капітальні витрати, але нульові витрати на паливо, тому з часом інвестиції окупляться
Визнайте, що декарбонізація електроенергетичної мережі та транспортного сектору йдуть рука об руку
Очищення мережі робить можливим «перехід від палива» на транспортні засоби з електричним приводом скрізь, де це технічно можливо, щоб замінити брудні транспортні засоби, що працюють на викопному паливі, транспортними засобами, що працюють на чистій електроенергії.
Щоб декарбонізувати мережу, більша потужність, ніж буде використовуватися в певний час доби та навантаження, потребує потужності та зберігання, щоб компенсувати час, коли виробляється менше енергії (мінливість відновлюваної енергії)
Коли відновлювані джерела енергії виробляють більше енергії, ніж споживається, буде потрібно накопичення, і батареї електромобілів або водень для автомобілів на паливних елементах можуть забезпечити це зберігання на додаток до накопичувачів, підключених до мережі.
Транспорт все одно вимагає накопичення енергії, що чітко узгоджується з майбутнім, у якому ми іноді маємо надлишок чистих електронів
Біопаливо знадобиться для морських, авіаційних і потенційно далеких вантажів, але не для автомобілів
Потрібно 1-2 акрів землі, засіяної ріпаком, щоб підтримувати Jetta TDI на біодизелі, і лише 270 футів² сонячної панелі в Сіетлі для живлення Nissan Leaf, не враховуючи капітальні витрати на біопереробний завод
Взаємозв'язок енергоефективності будівель та електромобілів
Замініть електричне тепло опору в звичайному будинку в Сіетлі тепловим насосом середньої прохідності, заощадивши 60% (7200 кВт-год) із 12000 кВт-год, споживаних на опалення будинку взимку. Цієї енергії достатньо, щоб проїхати Nissan Leaf 24,{11}} милі
[i]Інститут Скелястих гір; проект Інституту світових ресурсів Комунальні послуги майбутнього; Протягом останніх двох років компанія CS брала участь у різноманітних реформах комунального господарства.
[ii] Свен Теске, «Енергетична революція 2015: Прогноз сталого розвитку світової енергетики 2015» (Грінпіс, 2015).
[iii] Карл Хаускер та ін., «Виконання зобов’язань США щодо клімату: 10-точковий план до низьковуглецевого майбутнього» (Інститут світових ресурсів, травень 2015 р.).
