以100%的清洁能源运行城市将需要什么?
1064字
2021-01-11 20:35
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火星译客

这个故事最初出现在Grist上,并且是Climate Desk合作的一部分。

2014年,佛蒙特州伯灵顿市,本和杰里冰淇淋的发源地以及参议员伯尼·桑德斯的踩地,宣布已达到能源里程碑。这座城市占地42,000,位于尚普兰湖畔,其可再生能源产生的电力足以满足其所有电力需求。市政府宣称伯灵顿是美国最早的“可再生城市”之一。

从那时起,伯灵顿就加入了德克萨斯州乔治敦, 科罗拉多州的阿斯彭以及全国其他几个小镇。尽管有些城市具有领先优势-伯灵顿得益于大量的水力发电和充足的木材进行生物质燃烧-但许多依靠化石燃料发电的国家也加入了进来。如今,美国有170多个城镇承诺将电力供应从煤炭和天然气转移到太阳能,风能和水力发电。目前仅从可再生能源获得11%电能的圣路易斯表示,到2035年它将完全依靠可再生能源发电。依赖煤炭的丹佛曾承诺到2030年将这样做。

世界资源研究所的城市可再生能源经理莱西·谢弗(Lacey Shaver)通过电子邮件说:“城市正在制定这些目标,并努力在极度雄心勃勃的时间表上将可再生能源的比例从一小部分提高到100%。” “这是城市能源工作的激动人心的时刻。”

但是,实际上是100%可再生城市…是100%可再生城市吗?现实有点复杂-它显示了美国真正的“深度”电力脱碳挑战。

首先,转向清洁电力并不意味着一个城市将其碳足迹归零-居民仍然可以驾驶耗油量大的汽车或用天然气供暖。甚至大多数使用“清洁”电力的主张都带有警告:城市实际上的意思是,它们从风能,太阳能或其他清洁能源中购买了足够的电力,以平衡一年中使用的电力。对于佛蒙特州等充满可再生能源的地方来说,这并不是什么大问题。但是在其他地区,城市可能不会实时使用所有可再生电力。即使当太阳没有照耀并且风没有吹来时,电子仍然需要流过网格才能保持照明。目前,许多更一致的能源来自不可再生能源,主要是天然气和煤炭。

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究助理约书亚·罗德斯(Joshua Rhodes)说:“实际上,没有哪个城市可以像电力岛一样运作。” “您将连接到更大的网格。”没有“化石燃料电子”和“可再生电子”之类的东西—一旦到达电网,所有功率就会混合在一起。这意味着即使是100%可再生的城镇也可能会不时地从化石燃料中采购电力。因此,罗德斯说,纯粹依靠可再生能源运行的目标更像是一种会计机制,而不是单纯地描述一个城市的能源。

目前,这不是一个大问题:大多数城市甚至要走到那个阶段都还有很长的路要走。美国的电网仍然有60%以上采用化石燃料为动力,大多数城市仅约15%的电力来自可再生能源。当市政府购买可再生能源时,即使它们仍挂在更大的电网中,也会增加对风能和太阳能装置的需求。但从长远来看,专家表示,这种策略不会使该国完全摆脱化石燃料的困扰。

麦肯锡公司(McKinsey)的合伙人,有关电网除碳的有影响力的论文的作者内斯特·塞普尔维达(Nestor Sepulveda)说,当城市管理这种可再生能源平衡措施时,它们就是在“断开非常重要的联系”。 “当生产和消耗能量时,您会失去时间顺序。”风能和太阳能等可再生能源仅在一天中的某些时间可用,但真正的“清洁”电网将随时准备使用无碳电力。

地方政府尚未尝试达到更高的标准,很难怪他们。清洁,全天候用电所需的许多技术尚未准备就绪。普林斯顿大学工程学教授杰西·詹金斯(Jesse Jenkins)认为,其中可能包括巨型电池,核能地热能,以及氢燃料,甚至天然气与碳捕获结合。

但是这些能源要么尚未准备好广泛使用,要么价格昂贵,以至于成本过高。詹金斯说:“他们真的还没有准备好扩展规模。”他补充说,如果美国认真考虑将排放量归零,那么我们需要在未来十年中非常积极地花费时间-推动这些技术向前发展,看看哪些技术成功,它们成熟的速度以及我们未来可以快速扩展它们的速度。”

有一些有希望的迹象。在竞选过程中,总统当选人拜登承诺,以消除所有的排放量在2035年从电网-a艰巨的任务,而且是一个技术上可行,在清洁能源的巨额投资。即使拜登受到分裂的国会的部分阻碍,他也可以与共和党人合作,促进对绿色电网所需技术的研究和开发。

Sepulveda说:“可再生能源在过去十年中取得了长足进步。” “那太好了。”但他补充说,完全脱碳将需要除太阳能和风能之外的清洁能源。问题是,谁来提出这个建议?是否足够早。

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