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落基山研究所

新泽西州将在脱碳经济叫板

今年1月,新泽西州发布了它2019年能源总体计划(PDF)(EMP),显示状态如何采取行动今天能够以低成本实现其雄心勃勃的2050清洁能源和脱碳的目标。该EMP介绍前沿的政策,从落基山研究所(RMI)的分析的支持,即启动经济路径新泽西的80%,而电力经济与100%碳中和电网到2050年将减少碳排放量。

长期以来,新泽西州在促进清洁能源和减缓气候变化方面展现了其政策领导能力。2007年,新泽西州通过了《全球变暖应对法案》,承诺到2050年将温室气体排放量在2006年的基础上减少80%。菲尔·墨菲(Phil Murphy)州长在2018年上任时进一步承诺,到2050年,新泽西州将实现100%的清洁能源。

墨菲还要求公用事业新泽西州局(NJBPU)认真考虑的选择新泽西必须面对以公正和成本效益的方式满足脱碳的目标。落基山研究所,连同演进能源研究,分析6个脱碳途径是新泽西可以采取和调查结果摘要(PDF)对政策制定者和公众。上个月,NJBPU发布包括该RMI分析和新的政策建议,其能量总体规划。

明智的政策选择,比如那些在EMP摆出来,将使新泽西实惠脱碳......并与新州居民直接的健康益处。

RMI的分析表明,重要的是,明智的政策选择,如那些在电磁脉冲,将允许新泽西脱碳经济化,与整个经济的能源总成本类似于一切照旧,直接新泽西居民健康和社会碳收益大于任何差异。

80%,到2050年脱碳需要在所有经济部门的变化

如在下面的图1所示,交通,电力和建筑物都必须减少其排放量好用的买球外围app网站相当的状态到2050年温室气体减排目标满足其80%。今天,对自己,建筑和运输超过2050年的减排目标。好用的买球外围app网站由于新泽西州的经济将继续增长,政策的变化必须直接解决这些部门,还要考虑到新泽西州的能源系统如何耦合 - 作为一个部门的能源体系的变化对经济的其他部分能源消耗的影响。

图1:新泽西排放和目标,按部门和燃料。

利用可再生能源推动新泽西经济发展

在建筑和交通中,有两条主要的脱碳路径。好用的买球外围app网站在这条道路上,现有的化石燃料和液体燃料(主要是天然气、汽油和柴油)越来越多地被低碳或碳中和当量替代。在第二种途径中,这些部门实现电气化,无需在汽车或建筑中直接燃烧燃料。与所做的工作一致RMI和全国其他地区一样,RMI为NJBPU进行的路径分析显示,建筑和车辆电气化对新泽西州最有意义,原因如下:

  • 电动汽车(EVs)和建筑电器的效率大约是同等化石燃料的三倍。电动汽车及热泵(用于水加热和建筑空间的热)使用大约三分之一汽油车或燃天然气热水器和炉的能量。有了这个提高效率,RMI的分析发现,新泽西可以通过需要在第一时间提供给客户更少的能源节省资金。此外,热泵空间加热也起到双重责任作为空调在夏天,进一步降低了新泽西州的客户应用成本。
  • 低碳燃料是昂贵的和/或在可用性的限制。RMI检查脱碳场景中建筑物和车辆使用公司制造的生物燃料或合成燃料2从大气中捕获的。我们发现,这些替代燃料在今天的规模上不具有竞争力,以实现直接燃料的脱碳,而且可能会保持相对昂贵。就连生物燃料的乐观成本轨迹也居高不下。合成燃料比电气化更昂贵,因为它需要更多的电力来制造燃料,而不是简单地为电气化的终端设备供电。
  • 电气化是降低风险,提供了新泽西州有进一步脱碳更多的选择。RMI的分析发现,保留最终使用的燃料将把新泽西州锁定在一个燃料选择非常不确定的系统中,而这是在法律要求的范围内,在经济范围内的减排目标。生物燃料和碳中和合成燃料都需要一个新的国家市场,而这个市场的未来还不确定。随着电气化的发展,该州有许多发电选择,包括太阳能、海上风能、核能、清洁的地区性进口和合成电力燃料(在电力系统中使用比在终端使用更有效)。电气化的最终用途也使之成为可能需求的灵活性,它可以帮助整合可再生资源,为新泽西州的客户降低电力系统成本。
  • 继续燃烧燃料在建筑物和车辆威胁新州居民的健康,尤其是最脆弱的。在建筑物中燃烧化石气体产生的排放会降低空气质量,危及人类健康。柴油和汽油驱动车辆的尾气排放危害健康,集中在环境正义领域;2016年在美国肺脏协会估计(PDF)每年为新泽西州提供约25亿美元的健康福利,以实现零排放车辆的目标。
  • 电气化通过在新泽西州的投资取代州外的燃料购买,创造了高质量的就业机会。今天,新泽西州的居民和企业每年花费在天然气,汽油和其他地方生产的柴油数十亿美元。随着电气化,新泽西州将减少那些购买并在建筑和电力部门的本地就业机会,其中包括在不断发展的暖通空调,太阳能和海上风力发电行业取代它们。

发展电网和减少碳排放

RMI发现,随着建筑和运输电气化,新好用的买球外围app网站泽西州的用电量到2050年将增加一倍以上(图2),即使达到并超过了新泽西州国家领先的能源效率目标。州内的太阳能、海上风能和从邻国进口的清洁能源可以减少对化石能源的需求,并满足日益增长的负荷。电池存储、效率计划和需求灵活性(尤其是电动汽车充电)是满足未来十年电力需求高峰的低成本解决方案。

图2:以成本最低的脱碳路径分析的新泽西州发电混合和负荷。

到21世纪30年代初,新泽西州将能够依靠电池存储、现有的化石天然气发电能力和邻近州的输电来保持可靠性,即便是在负荷增长和可再生能源被大力部署的情况下。然而,随着脱碳进程的推进,该州将需要考虑使用新技术来保持电力可靠性,特别是在风能和太阳能生产受到长期限制的时期。RMI分析发现,即使预计成本下降,今天的电池技术在这些时期仍将是昂贵的。但是,当需要长期的能量平衡时,可能有一些选择,包括:

  • 在现有的化石气发电机中取代生物气或碳中性合成气(生物气是模拟的成本最低的选择);
  • 新的,长时间存储技术如流电池;和
  • 燃料电池或改良的燃气涡轮机的燃料“绿色氢”由碳中性的电力产生。

RMI公司的分析发现,新泽西可以通过与现有技术的21世纪20年代的脱碳电力行业,但有一个机会,继续监视如何将这些和其他新兴技术的成熟,使国家能够使在2030年适当的投资。

经济实惠的清洁能源过渡

RMI的支持EMP的分析发现,脱碳的附加成本小,而且比减少整个新泽西州的经济(图3)化石燃料的使用相关的直接和间接的好处较小。正如描述在EMP的附录A(PDF)在清洁能源转型之后,新泽西州的能源支出将会大为不同。与其在化石燃料上花费数十亿美元(图3中的紫色条),新泽西州将投资于清洁能源基础设施、电动汽车和节能电器(橙色条),并受益于更清洁的空气和减少的碳排放(蓝色条)。总的来说,RMI分析表明,与正常经营相比,与成本最低的脱碳途径相关的每年节省42亿至63亿美元。

图3:增量成本和与新泽西州最低成本脱碳相关的直接和间接节约

新泽西州已经开始采取行动

手持明确的路线图指导国家走向脱碳路径,新泽西州已经采取把自己的轨道上,以满足其减排目标的重要步骤。

十一月,墨菲宣布国家将加大海上风电的部署7,500兆瓦。它已经授予奥斯特有1100兆瓦的合同。公用事业新泽西州的董事会改造它的太阳能计划这样他们才能保持健康并鼓励太阳能在该州的持续发展。

1月,州立法机构通过,墨菲签署,加快推行电动汽车的新法例。该法案鼓励购买新的电动汽车,投资充电基础设施,加速公共汽车的电气化。

最后,近期能源总体计划(PDF)轮廓七种方法与脱碳一致。如果如预期,该计划帮助指导新的国家政策,新泽西州将大步向到2050年达到其100%的清洁能源和80%的全球变暖应对法案的目标。

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