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落基山研究所

新泽西将目光投向了低碳经济

在一月份,新泽西州发布了2019能源总体规划(PDF)这表明,该州今天可以采取行动,以可负担的方式实现其雄心勃勃的2050年清洁能源和脱碳目标。EMP描述了由落基山研究所(RMI)的分析支持的前沿政策,这些政策使新泽西州开始走上一条减少80%碳排放的经济道路,并在2050年之前实现100%碳中和的电网。

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。

墨菲还要求新泽西州公用事业委员会(NJBPU)仔细考虑新泽西州必须面对的选择,以公正和成本有效地满足脱碳目标。与发展能源研究他分析了新泽西州可以采取的六种脱碳途径调查结果摘要(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,比如EMP中列出的那些,将使新泽西以可负担的成本实现脱碳……并为新泽西居民提供直接的健康福利

Importantly, RMI’s analysis shows that sensible policy choices, such as those laid out in the EMP, will allow New Jersey to decarbonize affordably, with total economy-wide energy costs similar to business as usual — and with direct health benefits for New Jersey residents and societal carbon benefits that outweigh any differences.

到2050年80%的脱碳需要所有经济部门的改变

如下图1所示,为了达到2050年温室气体减排80%的目标betway必威娱乐,交通、电力和建筑都必须大幅减少排放。今天,建筑和交通本身就超过了2050年的排放目标。betway必威娱乐由于新泽西州的经济将继续增长,政策的变化必须直接处理这些部门,但也要考虑到新泽西州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对其他经济部门的能源使用产生影响。

图1:按行业和燃料划分的新泽西州排放和目标。

电气化新泽西州的经济与可再生能源

在建筑物和交通,有两个主要的脱碳路径。betway必威娱乐具有一个路径,现有的矿物燃料和液体燃料(主要是天然气,汽油和柴油)越来越多地取代低碳或碳中性当量。在第二条路径,这些行业通电,无需直接在车辆或建筑物燃烧燃料。通过所做的工作相一致RMI和其他人遍布全国各地,RMI对NJBPU节目的途径分析认为,建筑物和车辆的电气化是最有意义的新泽西州,原因如下:

  • 电动汽车(EV)和建筑电器约三倍化石燃烧当量更有效率。电动汽车和热泵(用于水加热和建筑空间加热)消耗的能量大约是汽油车或天然气热水器和火炉的三分之一。通过提高效率,RMI的分析发现,新泽西州可以通过减少向客户输送的能源来节省资金。此外,用于空间加热的热泵也作为空调在夏季的双重职责,进一步降低新泽西客户的电器成本。
  • 低碳燃料既昂贵又/或可用性有限。RMI研究了建筑物和车辆使用生物燃料或由CO制造的合成燃料的脱碳方案2从大气中捕获。我们发现,如今这些替代燃料没有竞争力,在脱碳直接燃料的使用所需的规模,并有可能保持相对昂贵。生物燃料甚至乐观轨迹成本居高不下。合成燃料比电气化更加昂贵,因为它需要更多的电力,以创建燃料比它根本动力电气化的终端使用设备。
  • 电气化风险较低,为新泽西州进一步脱碳提供了更多选择。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,减少对新泽西客户用电系统成本。
  • 继续在建筑物和车辆中燃烧燃料威胁着新泽西居民的健康,尤其是最脆弱的居民。建筑物燃烧化石气体产生降低空气质量,危害人体健康的排放。柴油和汽油为动力的车辆尾气排放危害健康且主要集中在环境正义社区;美国肺脏协会在2016年估计(PDF)约十亿$ 2.5新泽西的健康效益每年以达到零排放汽车的目标有关。
  • 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。如今,新泽西州的居民和企业每年要在别处生产的天然气、汽油和柴油上花费数十亿美元。随着电气化进程的推进,新泽西州将减少这些采购,取而代之的是当地建筑和电力部门的就业岗位,包括不断增长的暖通空调、太阳能和海上风电行业。

生长所述网格和切割碳

RMI发现,随着建筑和运输电气化,新betway必威娱乐泽西州的用电量到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)可以成为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。

通过21世纪30年代初,新泽西州将能够依靠电池存储,从邻国保持可靠性,即使在负荷增长和可再生能源正在积极部署现有的化石气体发电能力和传输。然而,如脱碳的进行,状态将需要考虑新的技术来维持电可靠性,特别是在时间段,其中风力和太阳能生产有限的时间较长。RMI分析发现,目前的电池技术,甚至预计成本下降,将是这些时段昂贵。然而,一些选项可能是可用的,当这种需要长时间的能量平衡产生,其中包括:

  • 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,长时间的存储技术如流电池;和
  • 燃料由燃料电池或改性燃气轮机“绿色氢”碳中性的电力产生。

RMI的分析发现,新泽西州可以利用现有技术在2020年之前实现其电力部门的脱碳,但仍有机会继续监测这些和其他新兴技术的成熟程度,以便该州能够在2030年进行适当的投资。

一个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,比新泽西经济中减少化石燃料使用所带来的直接和间接效益都小(图3)环管计划附录A (PDF)新泽西州的能源支出会看清洁能源过渡后太大的不同。相反(图3中的紫色条)对化石燃料花费数十亿,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)和清洁的空气效益和降低碳排放量(蓝色条)。总之,RMI分析$ 4.2十亿相比如常与成本最低的途径脱碳节省相关的6.3 $十亿每年之间建议。

图3:在新泽西州的最低成本脱碳相关的增量成本和直接和间接节约

新泽西州已经开始采取行动

有了明确的路线图来指导该州的脱碳进程,新泽西州已经开始采取重要措施,使自己走上实现减排目标的轨道。

去年11月,墨菲宣布国家将把海上风电的装机容量提高到7500兆瓦。它已经授予Ørst与一个1100兆瓦的合同。新泽西公共事业委员会是改进其太阳能项目让他们保持健康,并鼓励在国家不断增长的太阳能。

1月,州立法机构通过,墨菲签署,新的立法,以加快电动汽车采用的。该法案刺激行为有新的EV购买,在充电基础设施投入,加快公交车的电气化。

最后,最近的能源总体规划(PDF)概述了七项与脱碳相一致的战略。如果按照预期,这项计划有助于指导新的州政策,新泽西州将顺利实现其清洁能源100%和全球变暖应对法案到2050年达到80%的目标。

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