Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Sådan kan en fremtid på 100% vedvarende energi skabe job og endda redde gasindustrien

Fremtidens gasindustri kunne fremstille og levere vedvarende brændstoffer, frem for minedrift og forarbejdning af naturgas. Kredit:Shutterstock.com

Verden kan begrænse den globale opvarmning til 1,5 ℃ og gå over til 100% vedvarende energi og samtidig bevare en rolle for gasindustrien, og uden at stole på teknologiske rettelser såsom kulstofopsamling og -lagring, ifølge vores nye analyse.

One Earth Climate Model - et samarbejde mellem forskere ved University of Technology Sydney, det tyske luftfartscenter og University of Melbourne, og finansieret af Leonardo DiCaprio Foundation - beskriver, hvordan den globale energiforsyning kan bevæge sig til 100% vedvarende energi i 2050, samtidig med at der skabes job undervejs.

Den forestiller sig også, hvordan gasindustrien kan opfylde sin rolle som et "overgangsbrændstof" i energiomstillingen, uden at infrastrukturen bliver forældet, når naturgas er udfaset.

Vores scenario, som udgives detaljeret som en open access -bog i februar 2019, fastlægger, hvordan verdens energi kan blive fuldt fornybar ved:

  • stigende elektrificering i varme- og transportsektoren
  • betydelig stigning i "energiproduktivitet" - mængden af ​​økonomisk produktion pr. energiforbrug
  • udfasning af alle fossile brændstoffer, og konvertering af gasindustrien til syntetiske brændstoffer og brint i de kommende årtier.

Vores model forklarer også, hvordan man leverer de "negative emissioner", der er nødvendige for at holde sig inden for verdens kulstofbudget, uden at stole på ubevist teknologi såsom kulstofopsamling og -lagring.

Hvis overgangen til vedvarende energi ledsages af et verdensomspændende moratorium for skovrydning og en større indsats for landgenopretning, vi kan fjerne tilsvarende 159 milliarder tons kuldioxid fra atmosfæren (2015-2100).

Interaktioner mellem de modeller, der bruges til One Earth -modellen. Kredit:One Earth Model, Forfatter oplyst

Kombination af modeller

Vi sammensatte vores scenario ved at kombinere forskellige computermodeller. Vi brugte tre klimamodeller til at beregne virkningerne af specifikke drivhusgasemissionsveje. Vi brugte derefter en anden model til at analysere de potentielle bidrag fra solenergi og vindenergi - herunder at tage hensyn til pladsbegrænsningerne til deres installation.

Vi brugte også en langsigtet energimodel til at beregne fremtidens energibehov, fordelt på sektorer (strøm, varme, industri, transport) for 10 verdensregioner i femårige trin. Vi opdelte derefter disse 10 verdensregioner yderligere i 72 underregioner, og simulerede deres elsystemer på timebasis. Dette gav os mulighed for at bestemme de præcise krav med hensyn til netinfrastruktur og energibehov.

'Genbrug' gasindustrien

I modsætning til mange andre 1,5 ℃ og/eller 100% vedvarende energiscenarier, vores analyse integrerer bevidst den eksisterende infrastruktur i den globale gasindustri, frem for at kræve, at disse dyre investeringer udfases på relativt kort tid.

Naturgas vil i stigende grad blive erstattet af brint og/eller vedvarende metan produceret af solenergi og vindmøller. Mens de fleste scenarier er afhængige af batterier og pumpet hydro som hovedlagringsteknologier, disse vedvarende gasformer kan også spille en væsentlig rolle i energimixet.

I vores scenario, konverteringen af ​​gasinfrastruktur fra naturgas til brint og syntetiske brændstoffer starter langsomt mellem 2020 og 2030, med konvertering af kraftværker med en årlig kapacitet på omkring 2 gigawatt. Imidlertid, efter 2030, denne overgang vil accelerere betydeligt, med konvertering af i alt 197GW gaskraftværker og gasgenerationsfaciliteter hvert år.

Undervejs bliver gasindustrien nødt til at omdefinere sin forretningsmodel fra en forsyningsdrevet minebranche, til en syntetisk gas- eller brintbrændstofproduktionsindustri, der leverer vedvarende brændstoffer til elektriciteten, industri og transportsektorer. I elsektoren, disse brændstoffer kan bruges til at hjælpe med at udjævne udbud og efterspørgsel i netværk med betydelige mængder af variabel vedvarende produktion.

Beskæftigelsesfordeling mellem fossile brændstoffer og vedvarende energiindustrier i 2015 og 2025. Kredit:One Earth Model, Forfatter oplyst

En retfærdig overgang for fossilindustrien

Implementeringen af ​​1,5 ℃ scenariet vil have en betydelig indvirkning på den globale fossile brændstofindustri. Selvom dette kan synes at være det tydelige, der har hidtil været lidt rationel og åben debat om, hvordan man kan foretage en ordnet tilbagetrækning fra kullet, olie, og gasindvindingsindustrier. I stedet, den politiske debat har været fokuseret på priser og forsyningssikkerhed. Alligevel er begrænsning af klimaændringer kun mulig, når fossile brændstoffer udfases.

Under vores scenario, gasproduktionen vil kun falde med 0,2% om året frem til 2025, og derefter med i gennemsnit 4% om året frem til 2040. Dette repræsenterer en temmelig langsom udfasning, og vil gøre det muligt for gasindustrien gradvist at overføre til brint.

Vores scenario vil generere flere energisektorjobs i verden som helhed. I 2050 ville der være 46,3 millioner arbejdspladser i den globale energisektor - 16,4 millioner mere end under eksisterende prognoser.

Vores analyse undersøgte også de specifikke erhverv, der vil være nødvendige for en vedvarende energibranche. Det globale antal job vil stige på tværs af alle disse erhverv mellem 2015 og 2025, med undtagelse af metalhandler, der ville falde med 2%, som vist herunder.

Imidlertid, disse resultater er ikke ensartede på tværs af regioner. Kina og Indien, for eksempel, vil både opleve en reduktion i antallet af job for ledere og embedsmænd og administrative medarbejdere mellem 2015 og 2025.

Vores analyse viser, hvordan de forskellige tekniske og økonomiske barrierer for gennemførelsen af ​​Parisaftalen kan overvindes. De resterende forhindringer er rent politiske.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.




Varme artikler