Как Калифорния достигнет нулевых выбросов к 2045 году

Калифорния может достичь нулевых выбросов парниковых газов к 2045 году, но для этого потребуются решительные действия и внедрение новых технологий. Согласно исследованию Стэнфордского университета, штату необходимо полностью перевести на экологически чистые источники энергии не только автомобили и электроэнергетику, но также грузовики, поезда, самолеты, сельское хозяйство и промышленные предприятия.

Исследовательская группа разработала инновационную модель, прогнозирующую выбросы, экономические затраты и потребление энергоресурсов в различных сценариях достижения нулевых выбросов. Модель использует данные федеральных агентств США, национальных лабораторий и государственных учреждений Калифорнии.

Согласно прогнозам, к 2045 году потребуется 170 гигаватт новых генерирующих мощностей и 54 гигаватта систем хранения энергии, что более чем вдвое превышает текущие показатели штата. Такое расширение необходимо, несмотря на ожидаемое повышение энергоэффективности технологий.

Исследование, опубликованное в журнале Energy Policy, предлагает детальный план достижения целей Калифорнии. Коммерчески доступные технологии могут сократить выбросы наполовину. Технологии, проверенные в пилотных проектах, способны устранить еще 25% выбросов. Оставшаяся четверть потребует внедрения инноваций, находящихся на стадии лабораторных разработок.

Ключевым фактором успеха станет создание энергосистемы без выбросов, сочетающей солнечную и ветровую энергию, системы хранения, а также чистые стабильные источники, такие как природный газ с улавливанием углерода или атомная энергия.

Исследование также анализирует политические и экономические последствия перехода к нулевым выбросам для штата. Потребуется беспрецедентные темпы строительства инфраструктуры для масштабирования проверенных технологий.

Первые 52%: коммерческие технологии

Уже существующие коммерческие технологии включают возобновляемую энергетику, системы хранения энергии, электромобили, тепловые насосы и установки по производству метана из отходов. Однако административные и логистические барьеры могут замедлить их внедрение.

Калифорния уже сталкивается с длительными очередями на подключение новых объектов возобновляемой энергетики к сетям. Местные нормативы часто блокируют выдачу разрешений на строительство электростанций. Другими препятствиями являются досрочное прекращение федеральных налоговых льгот и проблемы с поставками.

Электромобили, солнечная и ветровая энергетика, сокращение добычи нефти и замена ископаемого газа биометаном могут устранить 44% выбросов парниковых газов штата.

Следующие 25%: ранние технологии

Четверть сокращения выбросов может обеспечить внедрение технологий на ранних стадиях коммерциализации, включая грузовики с нулевыми выбросами, чистый промышленный нагрев и улавливание углерода.

Ликвидация выбросов от тяжелых грузовиков может сократить общие выбросы Калифорнии на 12%. Переход промышленности на электроэнергию и зеленый водород обеспечит 5% сокращения выбросов.

Улавливание и хранение углерода может стать наиболее жизнеспособным вариантом для трудно decarbonizing отраслей, таких как нефтепереработка и производство цемента.

Последние 23%: исследовательские технологии

Технологии, находящиеся на стадии исследований, включают decarbonized поезда, самолеты и суда, а также методы удаления углекислого газа из атмосферы.

Замена ископаемого топлива для авиации, железнодорожного и морского транспорта сталкивается с проблемами веса, грузоподъемности и стоимости. Традиционные хладагенты являются мощными парниковыми газами, и их экологичные альтернативы только разрабатываются.

Удаление углекислого газа из атмосферы будет играть значительную роль, при этом прогнозируется необходимость sequestration 45-75 миллионов тонн CO2 ежегодно к 2045 году.

Политические и экономические последствия

Исследование рекомендует упростить процедуры выдачи разрешений и подключения к сетям для новых генерирующих мощностей и линий электропередач. Также предлагается рассмотреть стимулы для оснащения существующих электростанций системами улавливания углерода.

Поддерживается сохранение мандата на продажу 100% чистых транспортных средств к 2035 году и разработка аналогичной политики для бытовых приборов. Исследователи отмечают важность развития возобновляемого природного газа и дизельного топлива для decarbonizing трудно сокращаемых секторов.

Достижение нулевых выбросов к 2045 году представляет собой не столько проблему стоимости, сколько вызов в своевременном обеспечении необходимыми технологиями и создании социально-политических условий для их быстрого внедрения.