Могут ли континентальные Соединенные Штаты осуществить быстрый, надежный и недорогой переход к энергетической системе, которая почти полностью зависит от энергии ветра, солнца и гидроэлектроэнергии? В то время как это видение вызывает все больший интерес, новое исследование в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), проведенное 21 ведущим экспертом страны в области энергетики, включая Дэвида Г. Виктора и Джорджа Р. Тайнана из Калифорнийского университета в Сан-Диего., описывает более сложную реальность. Эти исследователи утверждают, что достижение нулевых выбросов углерода требует включения гораздо более широкого набора источников энергии и подходов.
Документ, опубликованный PNAS за неделю от 19 июня 2017 г. с Кристофером Клаком в качестве первого автора, содержит тщательный анализ, который корректирует исследовательскую дорожную карту 2015 г., указывающую на то, что континентальные Соединенные Штаты могут быть надежно обеспечены электроэнергией при низких затратах, в всего от 35 до 40 лет, полагаясь только на солнечную, ветровую и гидроэлектроэнергию. Исследователи пишут, что выводы, сделанные в статье 2015 года, не подкреплены адекватным и реалистичным анализом и не дают надежного руководства относительно того, может ли быть достигнут такой переход и какой ценой.
Ветровая, солнечная и гидроэлектроэнергия может и будет важной частью любых шагов по обезуглероживанию нашей энергетической системы и, следовательно, борьбе с изменением климата, но, учитывая сегодняшние технические проблемы и реалии инфраструктуры, возобновляемые источники энергии не будут единственными. решение», - сказал Виктор, эксперт по энергетике Школы глобальной политики и стратегии Калифорнийского университета в Сан-Диего. Виктор и его коллега-соавтор Тайнан, заместитель декана Инженерной школы Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего, являются соруководителями Инициативы по глубокой декарбонизации Калифорнийского университета в Сан-Диего, которую они запустили для решения взаимосвязанных политических и технологических проблем, которые должны быть решены. направлена на достижение нулевых глобальных выбросов углерода.
«Нам нужен широкий портфель экологически чистых энергетических технологий, чтобы обеспечить доступный переход к энергосистеме с низким уровнем выбросов углерода», - сказал Тайнан, профессор кафедры машиностроения и аэрокосмической техники в школе Джейкобса. и член Центра энергетических исследований Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Новая работа ссылается на ряд анализов, метаанализов и оценок, в том числе выполненных Межправительственной группой экспертов по изменению климата, Национальным управлением океанических и атмосферных исследований, Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии и Международным энергетическим агентством. которые пришли к выводу, что внедрение разнообразного портфеля экологически чистых энергетических технологий делает переход к энергосистеме с низким уровнем выбросов углерода более осуществимым и менее затратным, чем другие пути.
«Политический рецепт, который чрезмерно обещает преимущества использования более узкого набора вариантов технологий, может быть контрпродуктивным, серьезно препятствуя переходу на экономичную декарбонизированную энергетическую систему», - пишут авторы в документе PNAS.
Это обсуждение особенно своевременно, поскольку предложения о быстром переходе на все или почти все возобновляемые источники энергии привлекают повышенное внимание со стороны политиков, политиков и широкой общественности.
Снижение уровня выбросов углерода на 80% будет трудным, а обезуглероживание сверх 80% будет еще более сложной задачей. Вот почему важно быть как можно более строгим в прокладывании пути к этой цели., - сказал Тайнан.
"Когда мы говорим о сокращении количества углерода в атмосфере - декарбонизации - растет признание того, что разнообразие подходов не только разумно, но и необходимо", - сказал Виктор, который также является содиректором Лаборатория международного права и регулирования Калифорнийского университета в Сан-Диего и сопредседатель Инициативы по энергетической безопасности и климату Брукингского института.
Такой широкий энергетический портфель, вероятно, будет включать биоэнергию, энергию ветра, солнечную энергию, гидроэлектроэнергию, атомную энергию и улавливание углерода, говорят авторы.
«Мы сосредоточены на том, чтобы помочь правительствам, сообществам, компаниям и обществам сократить выбросы парниковых газов, учитывая существующие технологические, экономические и политические ограничения», - сказал Тайнан. «Для разработчиков политики и общественности важно понимать, что нам еще предстоит добиться значительного прогресса, прежде чем у нас появится реальный шанс надежно и экономически эффективно добиться требуемого сокращения выбросов».
В исследовании PNAS авторы выявили множество технических проблем, связанных с переходом к энергетической системе, построенной исключительно на ветровой, солнечной и гидроэлектроэнергии.
Авторы также выступают за внедрение новых технологий и инноваций, таких как передовые системы хранения энергии и новые системы управления. Имея опыт, говорят они, возобновляемая энергия может играть гораздо более важную роль.
В конечном итоге мы говорим о том, чтобы свести к нулю наши глобальные выбросы углерода до уровней, которые позволят немедленно бороться с изменением климата. Это глубокая декарбонизация в реальном мире, масштабное сокращение глобальных выбросов при одновременном удовлетворении энергетических потребностей растущего населения мира», - сказал Викто.