來源 / Nytimes，作者：Brad Plumer

美國當選總統(tǒng)喬·拜登（Joe Biden）倡導到2050年實現(xiàn)零排放，為了實現(xiàn)這一目標，美國需要在10年內在新能源領域“脫胎換骨”，以至少兩倍甚至更高的速度進行基礎設施建設，并且重大的基礎設施工程，包括一些大型的建設項目，需要立即開始。

為了在2050年實現(xiàn)碳中和的目標，美國需要對能源基礎設施進行廣泛投資

這是普林斯頓大學能源專家團隊12月15日周二發(fā)布的一項重要研究的結論之一，他們列出了幾個詳盡的方案，說明該國如何在2050年之前將溫室氣體排放量降至零。這一目標已得到當選總統(tǒng)拜登以及眾多州和企業(yè)的支持。

該研究的結果既樂觀又中肯。到2050年實現(xiàn)“凈零值”在技術上似乎可行，甚至經(jīng)濟上也負擔得起的。有很多方法可以達到這個目標，如完全依靠受環(huán)保主義者青睞的可再生能源，或者依靠其他技術，如核電或碳捕獲。每種方法都有不同的社會和經(jīng)濟權衡。

技術和經(jīng)濟上可行

研究人員確定了美國在未來10年內需要做出的一系列重大改變，以實現(xiàn)零排放的目標。比如：

• 2020年，能源公司安裝的新風力渦輪機和太陽能電池板將達到42千兆瓦，打破了以往的紀錄。但在未來10年內這個速度需要增加近一倍。

• 到2030年，國家電網(wǎng)的容量必須擴大約60%，才能處理大量的風能和太陽能，這意味著需要新鋪設數(shù)千英里長的新電力線，并橫跨全國。

• 汽車經(jīng)銷商的面貌將徹底改變。今天，電動車型僅占新車銷量的2%。到2030年，至少有50%的新車需要由電池驅動，之后這一比例還會上升。

• 如今大多數(shù)家庭都是用天然氣或石油取暖。但在未來10年，近四分之一的家庭需要用高效的電熱泵取暖，是現(xiàn)在的兩倍。到2030年，剩下的200家燃煤電廠都將不得不關閉。

• 如今，還沒有哪家水泥廠將排放物埋到地底下，也沒有可持續(xù)生產(chǎn)氫氣這種清潔燃料的設施。到2025年左右，將需要有幾家這樣的工廠在運行中，以便為更廣泛的部署做準備。

到2050年，美國90%的能源供應將來自可再生能源

“在這么短的時間內要拿到這種規(guī)模實在讓我感到詫異?！逼樟炙诡D大學安德林格能源與環(huán)境中心的高級科學家克里斯托弗·格里格（Christopher Greig）說，“我們可以做到這一點，我們有能力做到這一點，但現(xiàn)在是時候卷起袖子，想辦法完成它了?！?/p>

普林斯頓大學的研究人員使用了一些迄今為止最全面的美國能源系統(tǒng)模型，計算出哪些技術組合能夠以最低的成本實現(xiàn)零排放。在此之前，聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展解決方案網(wǎng)絡10月份的一份深入報告也得出了類似的結論。

首先，美國可以通過迅速推廣目前已經(jīng)使用的解決方案，如風能、太陽能、電動汽車和熱泵，在未來十年內取得巨大進步。為此，到2030年，政府和工業(yè)界需要增加2.5萬億美元的投資。

兩項研究都發(fā)現(xiàn)，到本世紀中期，全國至少有90%的電力可能來自可再生資源。然而，除此之外，經(jīng)濟上很大一部分仍然依賴化石燃料，而且還沒有特別好的解決方案。飛機和卡車很難向電氣化轉型。當沒有風能和太陽能可以利用的時刻，該如何保持燈火通明。

研究發(fā)現(xiàn)，有一些可行的方案。風能和太陽能可以由電池、一些現(xiàn)有的核反應堆和一大批天然氣工廠在電力短缺時提供支持，這些工廠只是偶爾運行或經(jīng)過改造燃燒清潔氫氣。此外，有數(shù)百萬英畝的農田可以種植柳枝稷（switchgrass），這是一種比今天以玉米為基礎的乙醇更可持續(xù)的生物燃料來源。還有一種從大氣中吸取二氧化碳的設備也可以幫助抵消排放。

但這些技術大多仍處于早期開發(fā)階段，而這種情況必須迅速改變。普林斯頓大學的研究人員還分析了一種情景，在這種情景下，風能和太陽能難以快速增長，需要大量先進的核反應堆或具有碳捕獲功能的天然氣工廠，這些技術同樣仍處于初級階段。

以重工業(yè)為例。普林斯頓大學的研究得出結論，如果制造商希望捕捉水泥廠釋放出的二氧化碳，他們需要在這10年初期就著手建造早期的示范工廠，加上數(shù)千英里的管道，將捕捉到的氣體運送到得克薩斯州等州的地下埋藏地點。

“我們現(xiàn)在需要多準備幾個選項。”普林斯頓大學的能源系統(tǒng)工程師杰西·詹金斯（Jesse Jenkins）說，“一方面是因為問題迫在眉睫，另一方面也是因為如果目前認為可行的解決方案在未來失敗了，還可以有備選?！?/p>

潛在的攔路虎

研究發(fā)現(xiàn)，如果操作得當，實現(xiàn)零排放大體上是可以負擔得起的，這主要是因為在過去10年中，風能和太陽能等技術比任何人預期的都要便宜得多。在所有分析的情景中，能源成本在經(jīng)濟中的占比仍將低于10-20年前。

可再生能源可能帶來的變化，如海上風力發(fā)電場，可能會面臨阻力

但這里面仍然存在重大障礙。其中之一是土地使用方面的潛在沖突。

普林斯頓大學在地圖上詳細地查看所有新的太陽能陣列和風電場的可用選址。它們可能占據(jù)的土地面積大約相當于懷俄明州和科羅拉多州的總和。龐大的海上風電場可能遍布從馬薩諸塞州到佛羅里達州的大西洋海岸。

如果政策制定者決定只使用可再生能源，那可能需要兩倍的土地。

“這不是一個我們是否有足夠土地的問題，因為我們有足夠的土地?！逼樟炙诡D大學的高級研究工程師埃里克·拉森（Eric Larson）說，“但有了那么多新項目，你不得不問他們是否會遭到當?shù)氐姆磳?。?/p>

如今，已經(jīng)有一些風能和太陽能項目引來了土地所有者和附近擔心受干擾的居民的抗議。

另一個潛在的障礙是，目前還不清楚美國人會不會熱情地接受插電式汽車或放棄他們的燃氣爐使用電采暖。如果電氣化進展緩慢，實現(xiàn)零排放可能需要尋求其他潛在的方式，比如大量的生物燃料或綠色氫氣來替代石油和天然氣。

然后還要考慮就業(yè)問題。凈值為零意味著消除煤炭，大幅減少石油和天然氣的使用，取代數(shù)十萬化石燃料工人。普林斯頓大學的研究得到了英國石油公司（BP）和?？松梨趦杉沂凸镜牟糠仲Y助。

從另一個角度看，數(shù)百萬新的“綠色”工作崗位將涌現(xiàn)出來，提供給改造房屋或建設風電場的工人，盡管這些工作崗位可能不在同一地區(qū)。但在一些州，如北達科他州或路易斯安那州，可能受到的影響會比較大。

“過渡即將到來，決策者可以采取措施幫助受影響的工人。”佐治亞理工學院助理教授艾米麗（Emily Grubert）說，他曾研究過潛在的崗位流失?！暗覀冃枰姓J，這可能會傷害到一些人?！?/p>

當選總統(tǒng)拜登的氣候保護官員約翰·克里

雖然美國近年來降低了排放量，但這些進度需要大大加快，才能保持到2050年實現(xiàn)零排放的步伐。

可持續(xù)發(fā)展解決方案網(wǎng)絡的報告概述了聯(lián)邦政府可以采取的幾十項政策。許多是拜登認可的步驟，如全國性的清潔電力標準或為綠色技術提供資金。另一些則比較細化，比如簡化輸電線路的審批程序。

但報告稱，社會各階層必須共同努力，比如城市重寫建筑規(guī)范以鼓勵電采暖，或者各州通過擴大公共交通減少對汽車的依賴。政治家們需要想辦法讓公眾接受正在展開的全面變革，同時保護美國人民的利益免受傷害。

“這里面有一個問題，到2050年實現(xiàn)凈值為零是否能成為一個達成共識的國家目標，就像建設州際公路系統(tǒng)或登月那種是整個國家都認可的共同目標?！敝鲗н@份報告的哥倫比亞大學經(jīng)濟學家杰弗里·薩克斯（Jeffrey Sachs）說。

這可能是最大的障礙。雖然拜登計劃調整每個聯(lián)邦機構的氣候政策方向，但這么雄心勃勃的計劃可能會面臨來自國會的阻礙。

“這些建模研究非常好，但他們假設一切都會完美，”分析集團的能源顧問蘇珊·蒂爾尼（Susan Tierney）說，他沒有參與任何一份報告，“他們只告訴我們如何在技術上達到凈零，但不能告訴人們如何解決那些現(xiàn)實世界中的政治和社會難題。”

這兩項研究說明的是，幾乎沒有拖延的余地。今天建造的新車和工廠將持續(xù)幾十年。如果不盡快清理它們，以后減排的難度就會大大增加。

“看起來2050年似乎很遙遠?！闭步鹚共┦空f，“但如果你考慮到政策、商業(yè)決策和資本投資的時間表，其實更像是明天就要發(fā)生的事?！?/p>

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