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落基山研究所

新泽西州将目光投向了脱碳经济

一月份,新泽西发布了它的2019年能源总体规划(PDF)(EMP),它展示了国家如何在今天采取行动,以负担得起的方式实现其雄心勃勃的2050年清洁能源和脱碳目标。在落基山研究所(RMI)的分析支持下,EMP描述了领先的政策,使新泽西州走上一条经济道路,到2050年减少80%的碳排放,并以100%的碳中和电网为经济提供动力。

长期以来,新泽西州在促进清洁能源和减缓气候变化方面发挥了政策领导作用。2007年,新泽西州通过了《全球变暖应对法案》(Global Warming Response Act),承诺到2050年将温室气体排放量在2006年的水平上减少80%。2018年上任的州长菲尔·墨菲(Phil Murphy)进一步承诺,到2050年,新泽西州将实现100%的清洁能源。

Murphy还要求新泽西公用事业委员会(NJBPU)仔细考虑新泽西必须面对的选择,以公正和成本效益地实现脱碳目标。洛基山学院,以及发展能源研究分析了新泽西州可以采取的六种脱碳途径总结了研究结果(PDF)对于政策制定者和公众来说。上个月,NJBPU发布了其能源总体计划,其中包括RMI分析和新的政策建议。

明智的政策选择,如EMP中列出的那些,将允许新泽西州以可负担的价格脱碳……并为新泽西居民提供直接的健康福利

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。

到2050年实现80%的脱碳需要所有经济部门的变革

如下图1所示,交通、电力和建筑都必须大幅减少排放,才能实好用的买球外围app网站现该州到2050年将温室气体减排80%的目标。如今,建筑和交通本身就超过了2050年的排放目标。好用的买球外围app网站由于新泽西的经济将继续增长,政策变化必须直接针对这些部门,但也要考虑到新泽西的能源系统是如何耦合的——因为一个部门的能源系统的变化会影响到其他经济部门的能源使用。

图1:新泽西州按行业和燃料划分的排放量和目标

用可再生能源为新泽西经济供电

在建筑和交通中,主要有两种脱碳途径。好用的买球外围app网站一种方法是,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性等量燃料取代。在第二种途径中,这些部门实现了电气化,消除了在车辆或建筑中直接燃烧燃料的需要。与所做的功一致RMI以及全国其他地区,RMI对新泽西bpu的路径分析表明,建筑和车辆的电气化对新泽西最有意义,原因如下:

  • 电动汽车(ev)和建筑电器的效率大约是燃烧化石燃料的同类产品的三倍。电动汽车及热泵(用于水加热和建筑空间供暖)所消耗的能源大约是汽油汽车或天然气热水器和火炉的三分之一。随着效率的提高,RMI的分析发现,新泽西可以通过向客户提供更少的能源来节省资金。此外,用于空间供暖的热泵在夏季还起到了空调的双重作用,进一步降低了新泽西客户的家电成本。
  • 低碳燃料既昂贵又有限.RMI研究了建筑物和车辆使用生物燃料或CO合成燃料的脱碳情况2从大气中捕获的。我们发现,这些替代燃料目前在直接燃料脱碳使用所需的规模上没有竞争力,而且可能会保持相对昂贵的价格。即使是乐观的生物燃料成本轨迹也依然很高。合成燃料比电气化更贵,因为它需要更多的电力来生产燃料,而不是简单地为电气化终端设备供电。
  • 电气化的风险更低,为新泽西提供了更多进一步脱碳的选择。RMI分析发现,保留最终用途燃料将使新泽西州陷入一个在立法要求的、经济范围内的减排目标背景下燃料选择非常不确定的系统。生物燃料和碳中性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,该州有了许多发电选择,包括太阳能、海上风能、核能、清洁的地区进口和合成电力燃料(这些燃料在电力系统中使用比最终使用更有效)。电气化终端使用也成为可能需求的灵活性,这可以帮助整合可再生资源,并为新泽西的客户降低电力系统成本。
  • 建筑物和车辆继续燃烧燃料威胁着新泽西居民的健康,特别是最脆弱的居民。在建筑物中燃烧化石气体所产生的排放会降低空气质量,危害人类健康。柴油和汽油动力汽车的尾气排放危害健康,集中在环境正义社区;2016年美国肺脏协会估计(PDF)为新泽西州每年提供约25亿美元的健康福利,与实现零排放车辆目标有关。
  • 电气化通过在新泽西的投资取代了州外的燃料购买,创造了高质量的就业机会。今天,新泽西的居民和企业每年在其他地方生产的天然气、汽油和柴油上花费数十亿美元。随着电气化,新泽西州将减少这些采购,取而代之的是建筑和电力部门的当地就业,包括不断增长的暖通空调、太阳能和海上风能行业。

发展电网,减少碳排放

RMI发现,随着建筑和交通电气化,到好用的买球外围app网站2050年,新泽西的电力使用量将增加一倍以上(图2),即使在达到并超过新泽西州全国领先的能源效率目标之后。州内太阳能、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)可能是满足未来十年电力需求高峰的低成本解决方案。

图2:新泽西发电混合和负荷,根据最低成本脱碳途径分析。

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来自邻近州的传输来保持可靠性,即使负荷增长,可再生能源也将大举部署。然而,随着脱碳进程的推进,国家将需要考虑新技术来维持电力的可靠性,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然很昂贵。然而,当需要长期的能量平衡时,可能会有一些选择,包括:

  • 在现有的化石气发生器中替代沼气或碳中和合成气(沼气是模型中成本最低的选项);
  • 新的、长时间存储技术,如流量电池;和
  • 燃料电池或改进型燃气轮机的燃料“绿色氢”是用碳中性电创造的。

RMI的分析发现,新泽西可以利用现有技术在本世纪20年代实现电力行业的脱碳,但仍有机会继续监测这些和其他新兴技术如何成熟,以便该州能够在本世纪30年代进行适当的投资。

负担得起的清洁能源转型

RMI支持EMP的分析发现,脱碳的额外成本很小,小于新泽西整个经济中减少化石燃料使用的直接和间接收益(图3)EMP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不相同。新泽西州将不再在化石燃料上花费数十亿美元(图3中的紫色条),而是将投资于清洁能源基础设施、电动汽车和高效电器(橙色条),并受益于更清洁的空气和减少碳排放(蓝色条)。总的来说,RMI分析表明,与正常业务相比,成本最低的脱碳途径每年可节省42亿至63亿美元。

图3:增量成本以及与新泽西州成本最低的脱碳相关的直接和间接节约

新泽西州已经采取了行动

有了明确的脱碳路线图,新泽西州已经采取了重要步骤,使自己走上实现排放目标的轨道。

去年11月,墨菲宣布该州将把近海风能的部署增加到7500兆瓦。它已经授予Ørsted一份1100兆瓦的合同。新泽西公共事业委员会改进其太阳能项目这样他们就能保持健康,并鼓励该州太阳能的持续增长。

今年1月,州议会通过并由墨菲签署,加快电动汽车普及的新立法.该法案鼓励购买新的电动汽车,投资充电基础设施,并加速公共汽车的电气化。

最后,最近的能源总体规划(PDF)概述与脱碳一致的七项策略。如果这一计划如预期的那样有助于指导新的州政策,新泽西州将顺利实现其到2050年实现100%清洁能源和80%全球变暖应对法案的目标。

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