2045年全面使用零碳排放能源,加州会成为全球范本吗?

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2045年全面使用零碳排放能源,加州会成为全球范本吗?
麻省理工科技评论 2018年9月15日

2018年9月15日

加州正在加速推出清洁能源,与此同时白宫正加快脚步想要摆脱气候法规的束缚。
能源 碳排放
加州正在加速推出清洁能源,与此同时白宫正加快脚步想要摆脱气候法规的束缚。

加州正在加速推出清洁能源,与此同时白宫正加快脚步想要摆脱气候法规的束缚。

不久前,加利福尼亚州议会通过了一项法案,要求在 2045 年底之前,该州 100%的电力均来自于零碳排放能源,这使得世界上最激进的清洁能源政策之一走向了州长办公室。

考虑到加州经济的规模和这项法案的野心,它“将成为美国历史上最重要的气候法”,卡内基科学研究所的能源经济学家兼律师丹尼·科伦华德(Danny Cullenward)说。

除非其他国家也作出类似的回应,否则该措施对全球排放和气候风险的实际影响将微不足道。但加利福尼亚州有效地充当了技术可行性的试验平台,为清洁能源技术的推出提供了巨大的市场,并建立了其他州和国家可以利用的知识体系,加州大学伯克利分校能源经济学家塞弗林·博伦斯坦(Severin Borenstein)表示。

“我们正在向世界证明,具有高间歇性的可再生能源电网是可以运行的,”他说。“这种做法可以出口到世界其他地方。”

加利福尼亚州的行动与特朗普总统领导的联邦政策方向形成鲜明对比,特朗普总统在上任六个月内让美国退出了具有里程碑意义的巴黎气候协议。在其他措施中,政府正在努力淡化清洁能源计划,支持煤炭行业,并推翻联邦汽车排放标准,同时取消像加利福尼亚州这样的州制定州排放标准的权力。



达到 50%


这项新的加利福尼亚州法案,即 SB100,自去年高票通过后,又做出的一些调整,所以目前仍需重回参议院再次审批,但这应该不会成为障碍。

该项措施还将加州计划实现 50%的电力由可再生能源提供的时间线从 2030 年提前到了 2026 年。然而,值得注意的是,加州监管机构已经表示,该州的主要用电可能早在 2020 年就会达到这一里程碑,这突显了该州自 2002 年首次开始实施可再生能源标准以来,能源转型的快速进程。(事实上,如果该州对可再生能源的法律定义包括核电和大型水力发电站等零碳排放电力供应,那么加利福尼亚已经远远超出了 50%的门槛。)

博伦斯坦表示,该州电力供应方案的选择,并不总是最具成本效益的,并指出由于早期风能和太阳能合约价过高,客户们仍在支付着高电价。但至关重要的是,目前电力系统的快速转型并没有破坏加州蓬勃发展的经济。该州去年的 GDP 增长了 1270 亿美元,成为世界第五大经济体。

现在的关键问题是:加州电网能否以经济实惠和可靠的方式获得 100%的清洁能源?



解决剩下的 50%


许多能源研究人员认为,加州清洁能源问题剩余的一半拼图,要比前一半更难解决,且成本会很高昂。

早在 2002 年,加利福尼亚就已经开始使用相当大规模的风能、地热能、水力发电、生物质能和太阳能光热了。从现在开始,清洁能源每多增加的一个百分点,都需要从零开始建设。此外,该州计划在未来几年关闭其最后一座核电站,取消这一个为该州提供了 10% 电力供应的零碳排放能源。

但也许最棘手的挑战是:风能和太阳能等可再生能源的产量随着昼夜与季节的更替变化很大。由于可再生能源占该州总发电量的很大一部分,管理这种间歇性电量差异可能会变得越来越昂贵和复杂。

劳伦斯利弗莫尔国家实验室前副主任,能源研究员 Jane Long 深入研究了要满足加州的排放目标可行的技术组合,她在一封电子邮件中说:“实现最后 20%的目标可能会和达到前 80%所需的工作量相当”。

除此之外,该州可能还需要在多个方面进行巨额投资,包括储能、政治上很难搞定的输电基础设施扩建、或者需更多地依赖有争议的无碳排放资——如先进的核能或以及配有碳捕集技术的化石燃料电厂。

更大的灵活性

加利福尼亚法案的一个关键细节是,它采用了比该州早期法规中对清洁能源的定义更为广泛的定义,使用的语言是“零碳排放能源”而不是“可再生能源”,这意味着它可能包括那些可能会在未来几年出现的技术等。Jane Long 表示,灵活性是实现该州目标的关键,且加州要实现这个目标,可能还需要额外的技术创新,这可能包括开发可以在季节性基础上运行的储能技术以及经济有效的生产碳中性燃料的方法。

有一些人则对此持更乐观的态度。加州大学伯克利分校可再生和适用能源实验室主任丹尼尔·卡门(Daniel Kammen)认为,实现加州下一组目标并不会越来越难。除此之外,他相信我们肯定会在未来几年看到必要的储能方面的进展,并表示该州还没有收割其他“挂得更低的果实”,比如使用电动汽车作为分布式存储的一种形式。

此外,卡门表示,随着州政府越来越多地围绕密集的住房和公共交通进行城市规划,而不是倡导单户住宅和汽车,我们将看到,在未来的几十年中,风潮将转向年轻公民们所拥抱的“低碳生活方式”。

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