Izvor:climatesolutions.org
Velika smanjenja emisija stakleničkih plinova zahtijevat će sveobuhvatne promjene ne samo u načinu na koji upravljamo opskrbom energijom, šumama i poljoprivrednim sustavima, već i u načinu na koji živimo i krećemo se u urbanim područjima, gdje se troši većina svjetske energije, materijala i proizvoda. Glavni putovi prema budućnosti s niskim udjelom ugljika ili "dubokoj dekarbonizaciji", kako se opisuje u literaturi su:
- Očuvanje i učinkovitost - potrošnja manje energije i učinkovitije korištenje energije u zgradama, prijevozu i industriji
- Dekarbonizacija-Dekarbonizacija električne energije i drugih goriva potpunim uklanjanjem ugljena iz električne mreže; ograničavanje upotrebe fosilnog plina u grijanju i transportu u 2030-35 vremenskom okviru; i prepoloviti sadržaj ugljika u gorivima za prijevoz do 2030. i doći do goriva s nultom razinom ugljika do 2050.
- Promjena goriva - Prebacivanje fosilnih goriva na obnovljiva goriva s niskim do nultim emisijama za napajanje zgrada, vozila i industrije.
- Smanjenje otpada - Smanjenje emisija povezanih sa svim otpadnim proizvodima, kao i smanjenje potrošnje
- Sekvestracija emisija - Očuvanje i povećanje prirodnih ponora ugljika, poput šuma, poljoprivrednog zemljišta, vegetacije i tla.
- Smanjenje emisije metana - Postavljanje standarda emisije metana za novi i postojeći razvoj fosilnog plina i nafte kako bi se smanjile emisije metana iz odlagališta otpada, rudnika ugljena i poljoprivrede.
Šest sektora prijelaza
Postoji šest ključnih sektora u kojima se trebaju koncentrirati napori za dekarbonizaciju, od kojih svaki ima niz kritičnih prijelaza ili radnji koje se moraju dogoditi na sljedeći način:
Potrebni prijelazi u sektoru opskrbe energijom
- Povećajte energetsku učinkovitost
- Transformirajte komunalna poduzeća i tržišta električne energije[i] [ii]
- Modernizirajte mrežu kako biste integrirali obnovljivu energiju i resurse na strani potražnje
- Zamijenite ugljen i plin obnovljivim izvorima kako biste smanjili emisije fosilnih goriva i dekarbonizirali proizvodnju električne energije
- Modernizirajte mrežu kako biste integrirali obnovljive izvore energije i upravljanje potražnjom
- Povećajte proizvodnju električne energije kako biste riješili problem promjene goriva
Promet (zračni, pomorski, flota, teret) Potrebni prijelazi sektora
- Poboljšajte učinkovitost goriva
- Poboljšajte učinkovitost motora
- Elektrificirajte prijevoz i/ili prihvatite vozila na gorive ćelije
- Dekarbonizirajte tekuća i plinovita goriva
- Smanjite prijeđene kilometre vozila
Potrebni prijelazi u stambenom i komercijalnom sektoru
Poboljšajte učinkovitost krajnje upotrebe
Sačuvati energiju
Prijeđite s ugljena, nafte i plina na električnu energiju za grijanje prostora i vode
Industrijski (proizvodnja, građevinarstvo, pretvorba energije u poljoprivredi, rudarstvo) potrebni prijelazi
Energetska učinkovitost
Kombinirana toplina i snaga za hvatanje i ponovno korištenje otpadne topline
Prijeđite na izvore goriva s niskim udjelom ugljika i električne procese[iii]
Potrebne tranzicije u sektoru poljoprivrede i otpada
Smanjite emisije metana iz korištenja zemljišta i poljoprivrede
Povećajte učinkovitost korištenja hranjivih tvari/upravljajte dušičnim gnojivima
Povećajte sekvestraciju ugljika
Razviti procese pretvaranja gnojiva u energiju
Potrebne radnje u sektoru korištenja zemljišta i šumarstva
Održavati i povećati ponore ugljika
Smanjite sječu i prenamjenu šuma
Pošumljavanje
Pošumljavanje
Poboljšati upravljanje radnim zemljištem kako bi se povećala sekvestracija ugljika
Upravljajte urbanim prirodnim područjima kako biste povećali skladištenje ugljika
Strategije dekarbonizacije
Izgradnja prijenosa koji će prenositi obnovljivu energiju do potrošača kojima je potrebna, rješavajući izazove varijabilnosti.
Razvijanje strategija integracije mreže za usklađivanje opterećenja s promjenjivom obnovljivom energijom
Odgovori na očekivane dnevne obrasce u ponudi i potražnji energije (npr. proljetne večeri kada sunce zađe i svi se vrate s posla, a potražnja raste)
Odgovori na dugotrajno oblačno ili mirno vrijeme
Povezano na mrežu-skladištenje (baterije, pumpana hidroelektrana, itd.
Odgovor na potražnju
Cjenovni signali u stvarnom vremenu povezani s fluktuacijama opterećenja poput onih koje bi dodalo punjenje električnih vozila
Zaštita i širenje politika koje potiču obnovljivi rast
Vlasništvo treće strane nad solarnom instalacijom na krovu
Neto mjerenje (koje će se s vremenom razviti u cijene prema vremenu korištenja ili vrijednosti solarne energije)
Standardi obnovljivog portfelja
Porezni poticaji
Korisni poslovni modeli koji potiču očuvanje i obnovljive izvore energije
Kapitalizacija sektora obnovljive energije
Ugovori o kupnji vjetroelektrane trenutno 2,35 centi/kW-h (sada konkurentno ne-RE) i solarne ispod 4 centa
Konkurentan čak i bez federalnih subvencija
Troškovi nastavljaju padati
Ubrzajte ulaganje sada jer su kamate niske
Obnovljivi izvori energije imaju visok kapitalni trošak, ali nulti trošak goriva pa se s vremenom ulaganje uvelike isplati
Shvatite da dekarbonizacija električne mreže i transportnog sektora idu ruku pod ruku
Čišćenje mreže omogućuje "prebacivanje goriva" na vozila na električni pogon gdje god je tehnički moguće zamijeniti prljava vozila na fosilna goriva vozilima na čistu električnu energiju
Za dekarbonizaciju mreže, veći kapacitet nego što će se koristiti u određeno doba dana i opterećenje zahtijeva kapacitet i skladištenje kako bi se nadoknadilo vrijeme kada se proizvodi manje energije (varijabilnost obnovljive energije)
Kada obnovljivi izvori energije proizvode više energije nego što se troši, bit će potrebno skladištenje, a baterije električnih vozila ili vodik za vozila s gorivnim ćelijama mogu osigurati to skladištenje uz mrežno povezano skladištenje
Prijevoz ionako zahtijeva pohranjivanje energije, što je u skladu s budućnošću u kojoj ponekad imamo višak čistih elektrona
Biogoriva će biti potrebna za pomorski, zračni i potencijalno dugolinijski teretni promet, ali ne i za automobile
Potrebno je 1-2 hektara zemlje zasađene uljanom repicom kako bi se Jetta TDI držala u biodizelu i samo 270 ft2 solarne ploče u Seattleu za napajanje Nissan Leafa, ne računajući kapitalne troškove za biorafineriju
Povezivanje energetske učinkovitosti zgrada i električnih vozila
Zamijenite električnu otpornu toplinu u običnoj kući u Seattleu toplinskom pumpom srednje veličine, uštedite 60% (7200 kW-h) od 12000 kW-h potrošenih za grijanje doma zimi. Ta je energija dovoljna za vožnju Nissan Leafa 24,{11}} milja
[i]Institut Rocky Mountain; Projekt World Resources Institute Utilities of the Future; CS je bio uključen u razne reforme komunalnih poduzeća tijekom posljednje dvije godine.
[ii] Sven Teske, "Energetska revolucija 2015.: Izgled održive svjetske energije 2015." (Greenpeace, 2015.).
[iii] Karl Hausker i dr., "Izvršavanje predanosti SAD-a klimatskim promjenama: 10-Točkasti plan prema budućnosti s niskom razinom ugljika" (Institut za svjetske resurse, svibanj 2015.).