Bekæmpelse af global opvarmning og klimaændringer kræver en bred energiportefølje

Kan det kontinentale USA lave en hurtig, pålidelig og billig overgang til et energisystem, der næsten udelukkende er afhængig af vind, sol- og vandkraft? Mens der er voksende begejstring for denne vision, en ny undersøgelse i Procedurer fra National Academy of Sciences ( PNAS ) af 21 af landets førende energieksperter, herunder David G. Victor og George R. Tynan fra University of California San Diego, beskriver en mere kompliceret virkelighed. Disse forskere hævder, at opnåelse af netto-nul kulstofemissioner kræver inkorporering af en meget bredere række af energikilder og tilgange.

Papiret udgivet af PNAS ugen den 19. juni, 2017, med Christopher Clack som første forfatter, giver en grundig analyse, der retter en forskningskøreplan for 2015, der indikerer, at det kontinentale USA kunne drives pålideligt til lave omkostninger, om så lidt som 35 til 40 år, kun afhængig af solenergi, vind, og vandkraft. Forskerne skriver, at konklusionerne i papiret fra 2015 ikke understøttes af tilstrækkelige og realistiske analyser og ikke giver en pålidelig guide til, om og til hvilken pris en sådan overgang kan opnås.

"Vind, sol- og vandkraft kan, og vil, være vigtige dele af ethvert tiltag for at dekarbonisere vores energisystem og derfor bekæmpe klimaændringer, men i lyset af nutidens tekniske udfordringer og infrastrukturrealiteter, vedvarende energi vil ikke være den eneste løsning, " sagde Victor, en energiekspert ved UC San Diego School of Global Policy and Strategy. Victor og medforfatter Tynan, der er associeret dekan ved UC San Diego Jacobs School of Engineering, er meddirektører for Deep Decarbonization Initiative i UC San Diego, som de lancerede for at tackle de indbyrdes forbundne politiske og teknologiske udfordringer, der skal løses for at nå nul globale kulstofemissioner.

"Vi har brug for en bred portefølje af rene energiteknologier for at opnå en overkommelig overgang til et energisystem med lav kulstofemission, " sagde Tynan, en professor i Institut for Mekanisk og Rumfartsteknik på Jacobs School og medlem af UC San Diego Center for Energy Research.

Det nye værk refererer til en række analyser, bl. metaanalyser og vurderinger, herunder dem udført af det mellemstatslige panel om klimaændringer, National Oceanic and Atmospheric Administration, National Renewable Energy Laboratory, og Det Internationale Energiagentur, der har konkluderet, at udbredelsen af ​​en mangfoldig portefølje af rene energiteknologier gør en overgang til et energisystem med lave kulstofemissioner både mere gennemførlig og billigere end andre veje.

"En politikrecept, der overløfter fordelene ved at stole på en snævrere portefølje af teknologimuligheder, kunne virke kontraproduktivt, alvorligt hæmmer overgangen til et omkostningseffektivt dekarboniseret energisystem, " skriver forfatterne i PNAS papir.

Denne diskussion er særlig aktuel, fordi forslag om hurtige skift til alle eller næsten alle vedvarende energikilder får øget opmærksomhed fra politiske beslutningstagere, politikere og den brede offentlighed.

"Det bliver svært at opnå en reduktion på 80 procent i CO2-emissionsrater, og decarbonisering ud over 80 procent vil være endnu mere udfordrende. Det er derfor, det er vigtigt at være så streng som muligt med at udstikke en vej til dette mål, "Sagde Tynan.

"Når vi taler om at reducere mængden af ​​kulstof i atmosfæren - dekarbonisering - er der en øget erkendelse af, at en mangfoldighed af tilgange ikke kun er smarte, men nødvendigt, " sagde Victor, som også er meddirektør for Laboratory for International Law and Regulation ved UC San Diego og medformand for Energy Security and Climate Initiative ved Brookings Institution.

Denne form for bred energiportefølje vil sandsynligvis omfatte bioenergi, vind, sol, vandkraft, atomenergi og kulstoffangst, siger forfatterne.

"Vi er fokuseret på at hjælpe regeringer, fællesskaber, virksomheder og samfund reducerer emissionerne af opvarmende gasser i betragtning af de meget reelle teknologiske, økonomiske og politiske begrænsninger, der eksisterer, " sagde Tynan. "Det er vigtigt for politiske beslutningstagere og offentligheden at forstå, at vi stadig har betydelige fremskridt at gøre, før vi har en realistisk chance for at opnå de nødvendige emissionsreduktioner pålideligt og omkostningseffektivt."

For PNAS undersøgelse, forfatterne identificerer mange tekniske udfordringer ved at bevæge sig hen imod et energisystem, der udelukkende er bygget på vind, solenergi og vandkraft.

Forfatterne argumenterer også for at implementere nye teknologier og innovation, såsom banebrydende energilagring og nye kontrolsystemer. Med erfaring, de siger, en langt større rolle for vedvarende energi kan være mulig.

"I sidste ende taler vi om at komme til nul – at få vores globale kulstofemissioner op på niveauer, der vil bekæmpe klimaændringer med det samme. Dette er dyb dekarbonisering i den virkelige verden, at reducere de globale emissioner i stor skala og samtidig opfylde energibehovet i en voksende, globale befolkning, " sagde Victor.