Nyt værktøj til energisektormodeller incitamenter til kulstoffangst

Biden-administrationen har foretaget reduktion af CO ₂ emissioner en politisk prioritet. Selvom debatten fortsætter om, hvor meget der skal reduceres og hvor hurtigt, det synes uundgåeligt, at elsektoren vil stå over for et stigende pres for at reducere sin CO dybt ₂ emissioner. Men disse bestræbelser kan ikke udelukkende beskæftige sig med at reducere CO ₂ . Både omkostninger og netpålidelighed - især efter begivenheder i Texas i begyndelsen af ​​2021 - skal også overvejes.

I et nyt papir offentliggjort i International Journal of Greenhouse Gas Control , Carnegie Mellon Universitys Jeffrey J. Anderson, David Rode, og Paul Fischbeck, sammen med Haibo Zhai fra University of Wyoming, bruge en model, de udgav tidligere i år i Anvendt energi at identificere nye og eksisterende kul- og naturgasfyrede elproduktionsanlæg, der er kandidater til CCS-udrulning, når de udnytter de nyligt forbedrede Section 45Q skatteincitamenter til kulstoffangst.

"Mens teknologier som CCS og har været tilgængelige i årevis, industrien har stået over for udfordringer med at ansætte dem, delvis på grund af mangel på muliggørende infrastruktur, " sagde Jeffrey Anderson, en ph.d.-kandidat i Institut for Teknik og Offentlig Politik.

Fischbeck, professor i Engineering &Public Policy (EPP) og Social &Decision Sciences, bemærker, at Biden-administrationens foreslåede infrastrukturpakke indeholder adskillige elementer, der åbner op for en bredere, mere pålideligt sæt strategier til reduktion af CO ₂ emissioner. Han mener, at lovgivningskomponenter såsom SCALE Act er afgørende for at implementere pålidelige, lavpristeknologier til at reducere CO ₂ emissioner.

Problemet er, at det kan være svært at afgøre, hvad den billigste konfiguration af disse nyligt gennemførlige strategier for et specifikt produktionsanlæg kan være, med eller uden skattelettelser, en pris på kulstof, eller et mandat til at reducere CO ₂ emissioner til et vist niveau. David Rode, supplerende forskningsfakultet med Carnegie Mellon Electricity Industry Center, forklarer, hvordan hver plante har et unikt sæt fysiske og præstationskarakteristika, inklusive alder, effektivitet, Beliggenhed, kapacitetsfaktor, og teknologi.

Ved at inkludere disse faktorer, holdets model er en vigtig hjælp for forsyningsforvaltere og politiske beslutningstagere, der har til opgave at reducere CO ₂ emissioner. Bruger det, de er i stand til at udforske virkningen af ​​forskellige kulstoffangstteknologier som CCS, og sammenligne yderligere muligheder såsom at erstatte kulfyrede anlæg med naturgas eller vedvarende energi. Dette giver beslutningstagere mulighed for at opnå den ønskede CO ₂ reduktioner til en optimal pris.

"Disse strategier er modelleret ved hjælp af en anden model udviklet hos Carnegie Mellon, den integrerede miljøkontrolmodel (IECM), " kommenterede Zhai, i øjeblikket Roy &Caryl Cline Chair of Engineering, Miljø og naturressourcer ved University of Wyoming og tidligere leder af IECM-projektet, mens han var fakultet ved Carnegie Mellon. "Kombinationen af ​​disse to modeller giver politiske beslutningstagere et kraftfuldt værktøj til at evaluere CO ₂ -reduktionsstrategier fra 10 % til næsten 100 % reduktioner."

En anden vigtig skelnen i teamets model er inkorporeringen af ​​usikkerhed. Fischbeck forklarer, hvordan det er vigtigt at overveje usikkerhed, når man planlægger politikker, der kan udfolde sig over ti eller tyve år eller mere. Det er vigtigt, at politikere har robuste strategier til at nå deres mål. Usikkerhed for energianlægsejere kan tage mange former, såsom tidligere foretagne investeringer, som ikke er fuldt indvundet.

"Et af de vigtige bidrag, som dette værktøj giver til faktiske forsyningsselskaber og skatteydere, er, at det erkender kompleksiteten i hurtigt at opgive fossilt brændstof til vedvarende energi, som mange politikere går ind for, " udtalte Rode. "USA har mange eksisterende og driftende kul- og naturgaskraftværker, og det ville være spild pludselig at gøre dem "forældede" via politik, når andre veje er i stand til tilsvarende CO ₂ reduktioner kan være lavere omkostninger og mindre socialt og økonomisk forstyrrende."

Ja, omkostningerne ved pålidelighed for et energisystem afhængigt af vedvarende energi kan være ret høje. I deres arbejde, Zhai viser, hvordan planer om at opnå netto-nul emissioner fra elsektoren i 2035 faktisk kan stole på CCS-udstyrede anlæg for op til 20 procent af landets strøm.

Fischbeck var især fokuseret på, hvordan modellering af 45Q skatteincitamenter kan give politikerne retning:"Selvom det kan være svært at få en pris på CO ₂ gennem Kongressen eller få EPA-mandatet til netto-nul-emissioner inden 2035 uden længerevarende retskampe, 45Q skatteincitamenter har historisk set været en bipartisan indsats i Parlamentet og Senatet og er i øjeblikket genstand for adskillige bipartisan forslag. Vi mener, at de repræsenterer et underudnyttet politisk værktøj til at opnå store CO ₂ reduktioner i et politisk præget miljø og samtidig opretholde systemets pålidelighed."

Teamet foreslår flere forbedringer til det eksisterende program, såsom at skræddersy skattefradragene til individuelle generationsteknologier, hvad enten det er kul eller naturgas. Disse ændringer af 45Q-programmet burde være ukontroversielle i Kongressen og passe fint med både administrationens interesser i at opbygge kulstoflagringsinfrastruktur og negative emissionsteknologier. Der er i øjeblikket flere forslag i Kongressen om at ændre 45Q-programmet, såsom Sen. Lujans (D-NM) CATCH Act (SB2230), Rep. Schweikert's (R-AZ) HB 2633, og Sen. Wyden's (D-OR) Clean Energy for America Act (SB1298).

"Kongressen har givet 45Q-incitamenterne i årevis, men med Biden-administrationens fremstød for en infrastrukturpakke, der ville fremskynde udviklingen af ​​den muliggørende infrastruktur, vi er nu på et punkt, hvor meningsfuld forandring er mulig, " sagde Fischbeck. "En fuld værktøjskasse af teknologier og strategier – inklusive vores model – vil være påkrævet for at balancere de konkurrerende målsætninger om nul CO ₂ , lavpris, og høj pålidelighed, efterhånden som vores eksisterende kraftværksflåde overgår til en netto-nul en."