到 2030 年，美国可以将排放量减少一半——如果我们选择这样做的话——琼斯妈妈

这个故事最初由 有线 并在此作为 气候服务台 合作。

你看不到他们 或听到他们的声音，但有巨大的、隐藏的力量推动美国进入能源未来。 去年，拜登政府承诺到 2030 年消除该国一半的温室气体排放量，这是应对气候变化的关键一步。 一半听起来很多——而且确实如此——但科学家们认为这是可行的。

不同的团队已经模拟了这种脱碳可能会如何发挥作用——例如，通过推出更多的太阳能和风能，以及更多的电动汽车——并在未来八年内找到了几条将排放量减少一半的途径。

期刊上的一篇新论文 科学 研究了其中六个场景，发现它们有几个共同点：清洁能源未来的关键。 “将我们的排放量减少 50% 在技术上是可行的，在经济上也是可行的，而且还有大量额外的好处，”该论文的合著者、劳伦斯伯克利国家实验室能源经济学家 Nikit Abhyankar 说。 “所以这就是我们所说的无悔策略。”

这些情景一致的第一个领域是我们必须瞄准电力和运输部门。 Abhyankar 说，要将排放量减半，到 2030 年，美国电网将需要使用约 80% 的无碳电力（包括水电和核电），高于目前的 40%。 好消息是我们已经朝着这个方向前进。 近年来，美国在为天然气发电厂弃煤方面取得了重大进展。 是的，这种气体仍然是一种会喷出碳的化石燃料，但不如煤炭那么多。

与此同时，太阳能和风能的成本正在急剧下降。 在过去的四年里，太阳能技术的价格下降了 99%。 房主和公用事业公司存储可再生能源的成本越来越低：1995 年至 2018 年间，锂离子电池的产量增长了 30% 每年 同时每年便宜 12%。 本月早些时候，加州公用事业公司 PG&E 委托了一个电池存储系统，该系统可以为超过 200,000 个家庭提供四个小时的电力。 对于房主来说，特斯拉（非常昂贵）的 Powerwall 电池既可以在停电时为汽车充电，也可以为家庭供电，从而在一定程度上独立于电网。

更大的挑战是电网本身。 为按需发电而设计的古老基础设施正在向可再生能源的转变——如果你需要更多的电力，你就燃烧更多的化石燃料。 美国电网实际上也是三个不同的电网，几乎没有互连：东部和西部电网，一个仅用于德克萨斯州。 这意味着，如果某个地区的需求激增并且那里没有阳光或没有风，运营商就无法从其他地方进口大量电力。 这是可再生能源的间歇性挑战：它们对于应对气候变化至关重要，但电网并不是为它们设计的。

但是，Abhyankar 说，风能和太阳能变得如此便宜，能源提取效率如此之高，这在短期内可能不是一个大问题。 效率极高的面板和涡轮机仍然可以产生足够的电力，具有经济意义，即使对于没有凤凰城的晴天或中西部风的地区也是如此。 这开辟了在当地生产绿色能源的选择，而不必跨州进口。 “与规划电网的传统方式相反——你将选择最好的资源中的最佳资源，在那里建立可再生能源容量，并长距离输送电力——由于成本下降，这种趋势已经开始改变，”Abhyankar 说. “到 2030 年左右，这可能会发挥重要作用。”

也就是说，他补充说这不是一个永久的解决方案。 运行的未来网格 完全 可再生能源需要更加灵活，因为运营商将无法燃烧化石燃料来填补能源需求和发电之间的暂时差距。 （例如，在热浪的晚上，人们可能会使用很多空调，但没有太阳为它们供电。）这意味着必须重建基础设施，使其能够长距离输送可再生能源。 “但从长远来看，我们别无选择：我们必须升级变速箱，”他说。

电动汽车也可能被证明是通过形成分布式汽车电池网络（连同家用太阳能电池板）来平滑电力供应和需求的宝贵资产，电网运营商可以在需要时利用该网络。 “例如，如果我们可以利用电动汽车或家庭电池中的电池，或者如果我们可以操作屋顶 [photovoltaics] 一组客户并让他们协调以提供特定服务来支持我们的传输网络，这绝对有助于尝试应对间歇性，“Patricia Hidalgo-Gonzalez 说，他是可再生能源和高级数学实验室主任加州大学圣地亚哥分校并没有参与新论文。 “随着我们拥有越来越多的可再生能源，这可以极大地减轻电网的压力。”

这些研究就另外两点达成一致：脱碳的经济和健康益处。 化石燃料生命周期的每一步，从提取到加工再到燃烧，对人体来说都是可怕的。 “有巨大的非经济利益，”Abhyankar 谈到过渡到清洁能源时说。 “我们发现，这种转变还可能避免超过 200,000 人过早死亡，以及超过 8000 亿美元到 1 万亿美元的其他健康 [costs]。” 例如，随着越来越多的汽车转向电动汽车，空气质量将得到改善，从而减少受呼吸系统疾病影响的人数。

Abhyankar 和他的同事审查的研究最后一致认为，阻碍可再生能源、电池和电动汽车部署的不是费用。 “关键是：成本不会很高，”Abhyankar 说。 “事实上，一些研究发现它可能会为消费者节省大量资金。” 例如，尽管在房屋上安装太阳能电池板可能是一项昂贵的升级——尤其是在没有大量退税的情况下——但从长远来看，它将为房主节省资金。

相反，绊脚石是在更广泛的范围内部署它们所需的政策。 尽管民主党目前控制着国会和白宫，但他们一直在努力通过实质性的气候立法。 Build Back Better 计划本可以促进美国可再生技术的制造以及其他气候效益，但西弗吉尼亚州参议员乔曼钦破坏了它。 佛罗里达州新学院的环境经济学家马克·保罗说：“到 2030 年，我们距离实现温室气体排放量减少大约一半的目标还差得很远，这绝对不足为奇。” “我认为气候和政策界的每个人都清楚地知道，我们绝对会超越这些目标， 除非 我们在华盛顿有相当大的行动。”

和 到处， 对于这个问题。 例如，各州可以强制要求更多的能源来自可再生能源，而联邦政府可以为购买电动汽车的人们提供更大的退税，城市可以为他们投资充电站，尤其是在低收入社区。

保罗说，另一个瓶颈是缺乏部署和维护太阳能和风能系统以及热泵等节能家居技术的熟练劳动力。 对贸易学校的公共投资可以帮助增加劳动力。 “这实际上提供了一个非常重要的经济机会，可以振兴一直在苦苦挣扎的美国工人阶级，”保罗说。 “我们只需要政策来引导这艘船朝着正确的方向前进，并确保这种转变尽快发生。”