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气候变化正在肆虐加州——是时候实现电气化了

这场发生在南加州的山猫大火始于9月6日,当时正值该州史无前例的野火季节。

这场发生在南加州的山猫大火始于9月6日,当时正值该州史无前例的野火季节。

照片由Nikolay Maslov在Unsplash上拍摄。

COVID-19并不是今年夏天对加州造成损失的唯一危机。破纪录的高温助长了高温天气有记录以来最大的野火季节已经有200多万英亩土地被烧毁。大火产生的浓烟覆盖了该州的大部分地区,造成了世界上最糟糕的空气质量。

很明显,气候危机已经来临,我们需要迅速采取行动,在经济的各个部门削减排放。加州已经朝着这个目标取得了进展行政命令要求该州不迟于2045年实现碳中和。但确定州政府在此期间将如何消除碳排放仍是一个没有定论的问题,尤其是在建筑等顽固行业。

能源与环境经济学(E3)的研究人员在最近的报告中为加州空气资源委员会制定了几条路径。在加州实现碳中和在这份报告中,E3评估了到2045年实现碳中性的三种方案:“零碳能源”;“平衡”;以及“高二氧化碳去除量”。在依赖于直接削减化石燃料排放(如建筑物电气化)与依赖于二氧化碳减排策略(如直接空气捕捉和陆地碳汇)的程度上,两者各不相同。

这份报告为越来越多的工作增添了新的内容,这些工作明确表明,要真正应对气候变化,必须大力建设电气化。

电气化的必要性

E3报告的一个重要结论是,积极建设电气化被认为是在2045年前实现碳中和的“最少遗憾”策略,这意味着该州必须以一种经济有效的方式实现其碳排放目标。在E3评估的实现碳中和的三种途径中,天然气零售配送系统需要“大幅减少使用”,其中一种方案建议该系统在2045年前完全退役。

本报告建立在E3的过去工作表明,建筑电气化程度高的碳减排方案比不实现建筑电气化的方案的全经济成本更低。

积极建设电气化被认为是在2045年前实现碳中和的“最少遗憾”策略,这意味着加州必须以一种经济有效的方式实现其碳排放目标。

无论采取何种精确的方法,加州都将要求对其燃气用具进行大量的燃料转换,以达到碳中和。即使在最不激进的电气化方案中,天然气热水器也将从目前住宅存量的95%减少到2045年的23%。空间加热器也出现了类似的下降,从82%降到27%。要想实现这一幅度的下降,就需要在空间和热水设备的年销售额方面做出巨大的市场转变。

根据E3的数据,加州每年销售约36,000个家用电热水器。如果我们要保持“中间地带”的平衡,那么到2024年,这个数字将需要增加到每年在家庭销售的134,000个电热水器。

鉴于约11.4万套新建住宅单元如果加州能源委员会(California Energy Commission)于2018年建成,那么实现这一市场增长的一项策略就是要求所有的新建筑都是全电动的在2022年的代码循环中。

全电动新结构的好处是前期成本低与混合燃料建筑相比,同时也消除了扩大天然气系统的危险,这将不可避免地成为一个搁浅的资产。

大力推行空气质量和健康电气化

尽管E3的研究没有进行详细的空气质量分析,但它使用了全州范围内的燃料燃烧作为潜在的空气质量和健康影响的代理。燃烧在我们的家园有助于危害程度导致包括哮喘在内的呼吸系统疾病的有毒污染物。

用电器取代加州所有的燃气电器将会防止900例呼吸系统疾病,降低35亿美元的医疗成本,每年挽救350条生命。

假定高水平的碳捕获的情况在很大程度上依赖于燃料燃烧,从而导致更高水平的污染和负面的健康影响。相比之下,积极的电气化方案避免或减轻了大部分化石燃料的排放,并创造了最大的机会实现共同利益,如改善健康和空气质量。

加州大学洛杉矶分校研究人员发现,把加州所有的燃气电器换成电器,每年可以预防900例呼吸系统疾病,降低35亿美元的医疗成本,拯救350条生命。这些共同利益使电气化成为一项非常有说服力的减排战略,尤其是与依赖更高燃烧水平的替代能源相比。

我们需要低碳燃料,但不是在建筑中

在低碳的未来,生物燃料、氢和合成气等替代燃料仍可发挥作用。然而,这个角色并不在建筑领域。E3的三种碳减排方案都假设加州将使用该州全部人口占美国垃圾生物量的比重,再加上管道中5%的混合氢。有两种情况假设在此基础上使用更多的低碳燃料。这些替代燃料主要用于工业应用和重型卡车。

事实上,最激进的建筑电气化方案也假定到2045年低碳燃料的需求最高。换句话说,建设电气化并不等于天然气的全部消耗。

我们需要大力建设电气化,以实现气候变化目标,替代燃料将在其他领域发挥作用。

煤气公司是时候了解这个事实了。与其继续推动在建筑中使用替代燃料,他们应该寻找一套积极的与气候相关的商业解决方案,例如转变燃气事业业务模式提供热量作为服务,并支持向热泵的过渡。

国家和国际研究得出了同样的结论:我们需要大力建设电气化,以实现气候变化目标,替代燃料将在其他领域发挥作用。事实是替代燃料是昂贵的和供应受到限制。他们有限的供应应该用在难以电气化的部门,而不是建筑部门负担得起的在美国,高效率和清洁的电力技术在今天的市场上存在。

优先建设电气化

在E3实现碳中和的途径中,积极的电气化方案是无意中超出碳减排目标和导致与燃料燃烧相关的有害健康影响的最低风险。

激进的电气化方案所面临的最大风险是,消费者可能无法尽快采用电力技术来实现气候目标。政策制定者应该牢记这一点,要将全州范围内的健康和气候变化影响降到最低,他们必须加快清洁电力技术的采用,尤其是在建筑领域。

随着气候变化引发的灾难恶化,加州已经等不起了。当生命危在旦夕时,行动迟缓可能和无所作为一样有害。

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