美国能否通过100或之前拥有2050%的清洁能源?

美国能否通过100或之前拥有2050%的清洁能源?

将全球整个能源基础设施转换为清洁的可再生能源,可以有效应对当前的气候变化,消除空气污染死亡,创造就业机会,稳定能源价格。

目前的挑战是艰巨的。 但科学家说,这是可能的。

研究人员首先概述了50个别国家计划,要求对基础设施和目前的能源消耗方式进行积极的改变,但是通过大规模实施现有技术表明,技术上和经济上的转换是可能的。

斯坦福大学土木与环境工程教授马克·Z·雅各布森(Mark Z. Jacobson)说:“主要的障碍是社会,政治和行业的变化。 “克服障碍的一个方法是告诉人们什么是可能的。 通过表明在技术上和经济上可行,这项研究可以减少大规模转型的障碍。“


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能源需求

研究人员开始仔细研究当前各州的能源需求情况,以及2050在这种情况下如何改变这些需求。 为了全面了解每个州的能源使用状况,他们分析了住宅,商业,工业和交通四个领域的能源使用情况。

然后,他们分析了每个部门的燃料消耗量(煤炭,石油,天然气,核能,可再生能源)的当前数量和来源,并计算了所有燃料用量被电力替代后的燃料需求量。 这是一个非常具有挑战性的一步 - 它假设道路上的所有汽车都变成电力,家庭和工业转换为完全电气化的加热和冷却系统。 但研究人员说,他们的计算是基于整合现有技术,节能将是显着的。

雅各布森说:“当我们在所有50州都做到这一点的时候,我们看到39在2050的总用电量需求中减少了6。 “关于XNUMX的百分点是通过提高基础设施的效率来获得的,但是大部分是通过取代电力来源和使用燃烧能源的结果。”

下一步涉案搞清楚如何在新的电动电网。 研究人员专注于只使用可再生能源 - 风能,太阳能,地热能,水电,以及微量的潮汐和波浪可用的每个国家满足每个州的新电力需求。

他们分析了每个州的阳光下暴晒,多少朝南,非阴影屋顶可容纳太阳能电池板。 他们开发和咨询风能地图和本地确定的海上风力涡轮机是否是一种选择。 地热能是可在只有13状态的合理费用。 该计划要求几乎没有新的水电大坝,但确实占能源的收益来自改进现有水坝的效率。

风吹日晒都是免费的

他们的报告包括 互动式地图 为每个州制定个别计划,以实现80的2030百分比转换,以及2050的全面转换。

有几个州都已经在他们的方式,雅各布​​森说。 华盛顿州,例如,可以使开关以充分的可再生能源比较快,这要归功于其目前的电力超过70%来自现有水力发电源的事实。 这相当于该州的通用功率约百分之35如果华盛顿是100%的通电; 风能和太阳能可以填补其余大部分。

爱荷华州和南达科他州也处于有利地位,因为它们已经从风力发电中获得了近30的电力。 加利福尼亚州是雅各布森在纽约之后的第二个单一国家可再生能源路线图的焦点,他已经采纳了他的一些小组的建议,并计划成为60电气化可再生能源的2030。

发表在杂志 能源和环境科学,该计划要求不超过任何州的土地的0.5百分比覆盖太阳能电池板或风力涡轮机。 这些变化的前期成本会很高,但风和阳光是免费的。 因此,随着时间的推移,总体成本将大致相当于化石燃料基础设施,维护和生产的价格。

雅各布森说:“当你考虑到健康和气候成本以及化石燃料的价格上涨时,风能,水和太阳能是传统系统成本的一半。 “这个规模的转换也将创造就业机会,稳定燃料价格,减少污染相关的健康问题,并消除美国的排放。 至少在这个科学基础上,转换没有什么坏处。“

如果转换是完全按照计划概述其次,空气污染在美国的减少可预防约63,000美国人谁从空气污染有关的疾病每年死于死亡。 它也将消除美国从化石燃料产生的温室气体,否则会由3.3成本世界一年2050万亿$的排放。

这个规模的转换还将创造就业机会,稳定燃料价格,减少与污染有关的健康问题,并消除美国的排放量,“马克·雅各布森(Mark Jacobson)说,”转换的负面影响不大,至少是基于这一科学。

马克DELUCCHI,加州大学伯克利分校的研究人员合作进行这项研究。

来源: 斯坦福大学

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