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7 Dinge, Die Sie über Die Dekarbonisierung Im American Energy Innovation Act Wissen Sollten
7 Dinge, Die Sie über Die Dekarbonisierung Im American Energy Innovation Act Wissen Sollten
Video: 7 Dinge, Die Sie über Die Dekarbonisierung Im American Energy Innovation Act Wissen Sollten
Video: Bill Gates ueber Energie: Innovation nach Null! 2023, Februar
Anonim

Ursprünglich im Blog des World Resources Institute veröffentlicht.

von Greg Carlock

Im US-Senat arbeitet sich ein neues Gesetzespaket zur Energieversorgung durch. Der American Energy Innovation Act (AEIA) ist eine Zusammenstellung von Dutzenden von Energiegesetzen, die den Senatsausschuss für Energie und natürliche Ressourcen verabschiedet haben, die meisten mit parteiübergreifender Unterstützung.

Die Sponsoren fassen dies nicht als umfassende Klimaschutz- oder saubere Energierechnung. Die AEIA ist nicht die einzige Lösung zur Dekarbonisierung der US-Wirtschaft, aber sie wäre das erste große Energiegesetz seit über einem Jahrzehnt und könnte inkrementelle Bausteine ​​für Fortschritte bei einem Thema liefern, bei dem die parteiübergreifende Unterstützung ausweichend war. Es ersetzt nicht die Notwendigkeit zusätzlicher Emissionsreduktionsmandate, Infrastrukturausgaben, Steueranreize und einen CO2-Preis, um sicherzustellen, dass die Vereinigten Staaten in einem Tempo dekarbonisieren, das mit den Ergebnissen des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen und den Zielen des Pariser Abkommens übereinstimmt.

In Anerkennung der Tatsache, dass nicht alle Bausteine ​​gleich sind und mehr benötigt werden, sind hier fünf Lichtblicke innerhalb der AEIA für eine schnelle Dekarbonisierung der US-Wirtschaft und zwei Problembereiche:

Lichtblicke für die Dekarbonisierung der US-Wirtschaft

1. Neuartige Forschung und Entwicklung für saubere Energie

Wind- und Solarenergie sind ausgereifte saubere Energietechnologien, die einen Großteil der Aufmerksamkeit erhalten. Sie tragen derzeit 10 % zur gesamten Stromerzeugung bei und könnten laut der U.S. Energy Information Administration bis 2050 bis zu 30 % liefern. Andere Analysten gehen davon aus, dass dieser Beitrag viel größer sein wird. Strom aus anderen erneuerbaren Quellen ist unterdessen eine Nische geblieben. Geothermie macht derzeit weniger als ein halbes Prozent der Jahreserzeugung aus, und Marine und Hydrokinetic Power (MHK) – Energie aus Gezeiten, Wellen und Flussströmungen – werden kaum registriert.

In einer Technologiestrategie „alles aus dem oben genannten“leistet die AEIA eine Anzahlung auf diese beiden erneuerbaren Energiequellen. Es verlangt vom Innenministerium, seine Bewertung des geothermischen Potenzials in den Vereinigten Staaten aus dem Jahr 2008 zu aktualisieren, die eine potenzielle Kapazität von über 500 GW aus traditionellen und verbesserten geothermischen Technologien ergab. Dies ist angesichts der derzeit in den USA installierten Kapazität von fast 1100 Gigawatt im Jahr 2019 von Bedeutung. Die AEIA genehmigt jährlich 165 Millionen US-Dollar über einen Zeitraum von fünf Jahren für die Erforschung, Entwicklung und Demonstration verbesserter geothermischer Technologien und bietet gleichzeitig finanzielle Unterstützung für staatliche, lokale und Stammesregierungen sowie gemeinnützige und andere Organisationen, um traditionelle geothermische Technologien einzusetzen.

Der American Energy Innovation Act genehmigt die Finanzierung neuer Forschung und Entwicklung im Bereich sauberer Energie, einschließlich Meeres- und hydrokinetischer Energie. Foto von Ian Gagnon/Energieministerium
Der American Energy Innovation Act genehmigt die Finanzierung neuer Forschung und Entwicklung im Bereich sauberer Energie, einschließlich Meeres- und hydrokinetischer Energie. Foto von Ian Gagnon/Energieministerium

D er American Energy Innovation Act genehmigt die Finanzierung neuer Forschung und Entwicklung im Bereich sauberer Energie, einschließlich Meeres- und hydrokinetischer Energie. Foto von Ian Gagnon/Energieministerium

Darüber hinaus genehmigt die AEIA 320 Millionen US-Dollar über einen Zeitraum von zwei Jahren für die Erforschung und Entwicklung von MHK mit Skaleneffekten – die nach Schätzungen des Energieministeriums etwa 1250-1850 Terawattstunden pro Jahr erzeugen könnten, was 30-45 % der Nettostromerzeugung ab 2019 entspricht für alle Kraftstoffe in den Vereinigten Staaten. Geothermie und MHK sind potenziell große Quellen sauberer Energie, und ihre Erschließung erfordert jetzt Investitionen, um ihre Kosten zu senken und ihren Einsatz zu fördern.

In einem zweiten Sieg für Innovationen im Bereich saubere Energie genehmigt die AEIA die Advanced Research Projects Agency-Energy (ARPA-E), die seit ihrer Gründung im Jahr 2009 als erfolgreicher Innovationsmotor charakterisiert wurde. Die AEIA verlängert die Agentur bis 2025 und genehmigt eine weitere fast 3 Milliarden US-Dollar für Investitionen in Technologien, die die Energieeffizienz in allen Sektoren verbessern, energiebedingte Emissionen reduzieren und Energieimporte reduzieren können.

Schließlich erfordert die saubere Energiewirtschaft Arbeitskräfte, die dem Umfang und dem Tempo der Bereitstellung entsprechen. Die AEIA genehmigt 45 Millionen US-Dollar für ein Pilot-Zuschussprogramm für die Ausbildung am Arbeitsplatz und die Ausbildung in Berufen im Zusammenhang mit Energieeffizienz, erneuerbaren Energien und Netzmodernisierung. Die Bestimmungen priorisieren speziell Minderheiten, Frauen, Veteranen und Einzelpersonen, die von Arbeitsplätzen im fossilen Energiesektor wechseln – eine Anspielung auf einen gerechten Übergang.

2. Bessere Energiespeichertechnologie

Eine bekannte Herausforderung eines Energiesystems, das auf intermittierende erneuerbare Energie angewiesen ist, ist die Energiespeicherung. Eine Studie schätzte, dass ein flexibles Energiesystem mindestens 100 Gigawatt an neuen Batterien und anderen Speichern, einschließlich Langzeitspeichern, benötigt. Um dies zu beheben, integriert die AEIA den parteiübergreifenden Better Energy Storage Technology (BEST) Act.

Der BEST Act zielt darauf ab, die Energiespeicherung im Netzmaßstab in den Vereinigten Staaten zu fördern, indem er bis 2024 jährlich 270 Millionen US-Dollar für Forschungs-, Entwicklungs-, Demonstrations- und andere regulatorische Anreizprogramme genehmigt. Dazu gehören Speicherlösungen für Gebäude, Verkehr und das Stromnetz. Es etabliert auch technische und planerische Hilfestellungen für Stromgenossenschaften und Energieversorger bei der Beschaffung von Energiespeichern.

3. Modernisierung des Stromnetzes

Um all diese saubere Energie und Speicherung in das nationale Stromnetz einzubringen, sind neue Investitionen in Planung und Infrastruktur erforderlich. Die AEIA geht den ersten Schritt, indem sie neben der Netzspeicherung Forschung und Demonstration in zwei Schlüsselbereichen genehmigt.

Der erste Bereich sind Leistungsverbesserungen der Stromverteilungssysteme im ganzen Land, die den Netzbetreibern helfen würden, zu demonstrieren, dass sie mehrere Formen von Energie- und Speichertechnologien effizient und flexibel integrieren und betreiben können. Die zweite Priorität liegt in Mikronetzen und hybriden erneuerbaren-konventionellen Energiesystemen – in der Erkenntnis, dass das Netz der Zukunft ein Mosaik aus miteinander verbundenen und Inselstromsystemen sein wird, die saubere und zuverlässige Energie liefern müssen. Im Rahmen der AIEA würde die Bundesregierung Landes-, Kommunal- und Stammesregierungen beim Nachweis der Machbarkeit von Microgrid- und Hybridsystemen unterstützen.

4. Kohlenstoffentfernung und -bindung

Die Vereinigten Staaten können bis Mitte dieses Jahrhunderts keine Netto-Null-Treibhausgasemissionen erreichen (was nach Ansicht von Wissenschaftlern notwendig ist, um die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels zu begrenzen), ohne sowohl die Emissionen tief zu senken als auch die Emissionen aus der Atmosphäre zu entfernen. Dies beinhaltet die Entwicklung und den Einsatz von Technologien, die Emissionen abfangen, bevor sie in die Atmosphäre gelangen, Kohlendioxid oder andere Treibhausgase direkt aus der Luft entfernen und den abgeschiedenen Kohlenstoff speichern oder nutzen können.

Die AEIA enthält Bestimmungen, um diese Entwicklung voranzutreiben. Es würde 600 Millionen US-Dollar für ein Kohlenstoffspeicherprogramm autorisieren, das auf die Entdeckung natürlicher unterirdischer Gesteinsformationen abzielt, die für die großflächige Speicherung von Gas geeignet sind. Es würde ein Kohlenstoffnutzungsprogramm einrichten, um neuartige Verwendungen von Kohlendioxid in kommerziellen und industriellen Produkten zu demonstrieren. Schließlich würde es ein Programm zur Entwicklung und Demonstration von Technologien und Strategien zur Entfernung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre – bekannt als direkte Luftabscheidung – in großem Maßstab genehmigen. Während die direkte Luftabscheidung keine theoretische Obergrenze hat, schätzt eine WRI-Studie, dass sie bis 2050 mit der richtigen Bundespolitik zwischen 200 und 1.400 Megatonnen Kohlendioxid pro Jahr einfangen könnte.

Die Schlüsselfrage wird sein, ob die Technologien, die aus diesen Programmen hervorgehen, für den groß angelegten Einsatz kosteneffizient sind und Kohlenstoff mit einer Rate abscheiden, die hoch genug ist, um rechtzeitig Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Einige Technologien befinden sich im Forschungs- und Entwicklungsstadium; andere werden gerade erst eingesetzt und werden wahrscheinlich billiger, wenn sie skalieren und frühe Lektionen einbeziehen. Einige der vielversprechendsten Anwendungen finden sich in Industrien wie Zement und Stahl, in denen die Möglichkeiten zur Reduzierung von Emissionen begrenzter sind.

Im US-Energiesektor gibt es eine Vielzahl von Optionen zur Dekarbonisierung der Stromerzeugung, die wahrscheinlich kostengünstiger sind als die Nachrüstung fossiler Kraftwerke mit CO2-Abscheidungstechnologie. Auf der anderen Seite gibt es in Asien viele kürzlich gebaute fossil befeuerte Kraftwerke, die möglicherweise mit CO2-Abscheidung nachgerüstet werden müssen. Ein Forschungs- und Entwicklungsprogramm könnte US-Unternehmen in die Lage versetzen, diese Technologie bereitzustellen, die Wettbewerbsfähigkeit der USA zu verbessern und die globale Dekarbonisierung zu unterstützen.

5. Industrieemissionen und Herstellung

Emissionen aus der Industrie sind nicht zu vernachlässigen. Im Jahr 2018 entfielen 22 % der Emissionen in den Vereinigten Staaten auf diesen Sektor – getrieben durch die Nutzung fossiler Brennstoffe für Energie und Emissionen aus chemischen, Fertigungs- und anderen industriellen Prozessen. Auch wenn die AEIA selbst keine tiefgreifende Dekarbonisierung des Sektors vorantreiben wird, könnte sie die Grundlage für ein zukünftiges Programm bilden. Es würde das Technologieentwicklungsprogramm zur Reduzierung von Industrieemissionen für Forschung, Entwicklung, Demonstration und kommerzielle Anwendung von Technologien zur Reduzierung von Emissionen im Industriesektor aufstellen.

Die damit verbundene erfolgreiche Dekarbonisierung der US-Wirtschaft erfordert zusätzliche dezentrale Unterstützung und den Aufbau von Kapazitäten für die Industrie. Universitäten und nationale Laboratorien könnten Innovationszentren sein. In diesem Sinne würde die AEIA auch die Programme „Future of Industry“und „Sustainable Manufacturing“sowie industrielle Forschungs- und Assessment Center im ganzen Land etablieren. Diese vom Bund finanzierten Programme an Universitäten würden Forschung, Entwicklung und Ausbildung für alternative Energien, Effizienz und nachhaltige Lösungen für Produktion, Industrie, Lieferketten und Energiesysteme anbieten.

Bedenken hinsichtlich der Dekarbonisierung der US-Wirtschaft

1. Benötigte Benchmarks für Investitionen in fossile Brennstoffe

Trotz der starken Betonung sauberer Energie, Effizienz und geringerer Emissionen in diesem Gesetzentwurf könnten einige Bestimmungen zu Investitionen in fossile Technologien führen, die mit einer stark dekarbonisierten Wirtschaft nicht vereinbar sind. Zum Beispiel würde die AEIA 4 Milliarden US-Dollar – eine der größten Genehmigungen in dem Gesetzentwurf – für ein neues Kohle- und Erdgastechnologieprogramm genehmigen, dessen Ziel es wäre, „die kontinuierliche Nutzung der reichlich vorhandenen heimischen Kohle- und Erdgasressourcen durch die Entwicklung sicherzustellen“. von Transformationstechnologien, die die Effizienz, Effektivität, Kosten und Umweltverträglichkeit der Kohle- und Erdgasnutzung erheblich verbessern werden.“

Während die Bundesregierung weiterhin in Technologien der nächsten Generation investieren sollte, sind Benchmarks erforderlich, um sicherzustellen, dass sich diese Investitionen nicht einfach auf kohlenstoffreiche Technologien verdoppeln, die schließlich zu gestrandeten Vermögenswerten werden. Dies könnte auch das Schicksal von AEIA-Bestimmungen sein, die den Import und Export von Flüssigerdgas in kleinem Maßstab – das einen beträchtlichen Treibhausgas-Fußabdruck hat – beschleunigen oder eine Studie zum Bau von Ethan und anderer petrochemischer Infrastruktur in der Nähe von Öl- und Gasvorkommen in den Appalachen.

2. Energieeffizienz ist eine verpasste Gelegenheit, die niedrig hängt

Energieeffizienz ist ein zentraler Grundsatz jedes ernsthaften Plans zur Dekarbonisierung der US-Wirtschaft. Angesichts der damit verbundenen Energie- und Kosteneinsparungen sowie Emissionsreduzierungen für Regierungen, Unternehmen und Haushalte gibt es wenig Gründe dafür, dass Energieeffizienz in diesem Gesetzentwurf nicht stärker erwähnt wird. Die Bundesregierung hat zahlreiche Hebel, um sicherzustellen, dass der Markt diese Vorteile nutzt, einschließlich der Leistungsstandards für Geräte; steuerliche und steuerliche Anreize; technische Unterstützung; öffentliche Auftragsvergabe; und Finanzierung für Forschung, Entwicklung und Einsatz.

Zum Beispiel ist das Gesetz über Energieeinsparungen und industrielle Wettbewerbsfähigkeit von 2019 einer der Gesetzesentwürfe, die die AEIA informiert haben. Während viele der Bestimmungen des Industriesektors überlebten, blieben Bestimmungen zur Entwicklung strengerer Gebäudeenergiegesetze und zur Unterstützung von Bundesstaaten und Kommunalverwaltungen bei der Umsetzung besserer Vorschriften aus. Angesichts der Tatsache, dass die Lebensdauer von Gebäuden hundert Jahre erreichen kann, sind jetzt Anstrengungen erforderlich, um neue und bestehende Gebäude effizienter zu machen, bevor mehr Emissionen fossiler Brennstoffe in US-Gemeinden gebunden werden.

Wenn Effizienz das Potenzial hat, die US-Emissionen bis 2050 zu halbieren, sind sinnvollere Investitionen in Industrie, Gebäude und Haushalte, Geräte und Ausrüstung sowie Stromverteilung erforderlich.

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Es wird mehr benötigt, einschließlich der Mittel

Der 500-seitige AEIA legt zwar nicht den vollständigen Weg zur Dekarbonisierung fest, enthält jedoch Bestimmungen, die die Nadel in Bezug auf US-Energie und Emissionen bewegen könnten, einschließlich Energieeffizienz, erneuerbare Energien, Energiespeicherung, CO2-Abscheidung, Netzmodernisierung und andere relevante Themen.

Weitere vorgeschlagene Änderungen würden – trotz schwacher Aussichten – die Klimaauswirkungen des Gesetzes verstärken, darunter eine Reihe von Steuergutschriften für saubere Energie für erneuerbare Energien, Elektrofahrzeuge und Speicher sowie ein parteiübergreifendes Gesetz zum schrittweisen Ausstieg aus den starken Treibhausgasen, den Fluorkohlenwasserstoffen genannt. Es gibt mehrere zusätzliche parlamentarische Hürden, um den Gesetzentwurf durch den Senat, das Repräsentantenhaus und einen Konferenzausschuss zu bringen – ganz zu schweigen von der Bereitstellung neuer Finanzmittel.

Dies alles bedeutet, dass die AEIA wahrscheinlich anders aussehen wird, bevor sie Gesetz werden könnte und nicht alles bis zu einem Grad an Effektivität finanziert wird. In einer Zeit des erneuten Optimismus und der Debatte über Klima- und Energiegesetze könnte dieses Gesetz jedoch ein weiterer Lichtblick sein, an dem der parteiische Stillstand gebrochen ist. Es setzt mehrere sinnvolle Bausteine, um die Wirtschaft der Vereinigten Staaten auf den Weg zu einer tiefen Dekarbonisierung zu bringen.

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