伯克利實驗室的新研究回顧了實現(xiàn)無碳電力部門的進展法竭。對氣候變化的關(guān)注正促使美國越來越多的州乔煞、公用事業(yè)公司和企業(yè)設(shè)定電力部門碳排放為零的目標(biāo)逼争。迄今為止箕慧，17個州加上華盛頓特區(qū)和波多黎各已經(jīng)通過了法律或行政命令痪宰，在未來幾十年內(nèi)實現(xiàn)100%無碳電力锣猜。此外奸先，46家美國電力公司已承諾最遲在2050年實現(xiàn)無碳排放胆褪⊙藿總的來說，這些目標(biāo)涵蓋了美國人口和經(jīng)濟的一半左右狰绪。

這些都是雄心勃勃的目標(biāo)叮廉，但對過去15年電力部門的新觀察表明，大規(guī)模減排是可能的棍鳖。

能源部勞倫斯伯克利國家實驗室（伯克利實驗室）的新研究分析了歷史趨勢炮叶，以研究電力部門在減少排放方面已經(jīng)取得了多少進展。這項標(biāo)題為《通往零的一半：實現(xiàn)無碳電力部門的進展》的研究回顧了能源信息署（EIA）的2005年年度能源展望渡处，EIA是美國政府收集和分析數(shù)據(jù)的官方機構(gòu)镜悉。

該研究的主要作者、伯克利實驗室的科學(xué)家Ryan Wiser說："按常規(guī)預(yù)測医瘫，從2005年到2020年侣肄，每年的二氧化碳排放量從24億到30億公噸（MMT）上升。但2020年的實際排放量下降到只有14.5億公噸醇份。美國將電力部門的排放量比預(yù)測水平減少了52%稼锅，所以現(xiàn)在已經(jīng)行至半路。"

根據(jù)該研究僚纷，相對于預(yù)測值矩距，消費者的總電力成本降低了18%拗盒；對人類健康和氣候的成本分別降低了92%和52%；而發(fā)電行業(yè)的工作數(shù)量增加了29%锥债。

從技術(shù)進步到政策陡蝇，該研究確定了過去15年中促使美國電力部門降低碳排放的主要驅(qū)動因素。2020年的電力總需求與2005年幾乎完全相同砰声，比15年前的預(yù)測低24%仆洞。"這種需求的下降部分是由于部門和經(jīng)濟的變化，但也是由于政策和技術(shù)進步所推動的更高的能源效率沉南，"Wiser說。

研究人員發(fā)現(xiàn)刮跟，風(fēng)能和太陽能的表現(xiàn)大大超出了預(yù)期劣晾，2020年的發(fā)電量是預(yù)測的13倍。這也是技術(shù)發(fā)展以及州和聯(lián)邦政策的結(jié)果唬垦，因為新的風(fēng)能和太陽能技術(shù)的價格暴跌莫诺。此外，核能發(fā)電基本上保持穩(wěn)定些吨，跟蹤過去的預(yù)測畸玲，并幫助確保碳排放沒有倒退。

研究發(fā)現(xiàn)林葬，從煤炭轉(zhuǎn)向天然氣發(fā)電在降低碳排放方面發(fā)揮了很大作用揭胶。在頁巖氣革命和低燃料價格的推動下，天然氣發(fā)電占比迅速增長鞍爱。研究人員還發(fā)現(xiàn)鹃觉，過去15年的變化有許多其他經(jīng)濟和環(huán)境效益。例如睹逃，2020年消費者的總電費比EIA之前預(yù)測的低18%盗扇，每年共節(jié)省860億美元。

根據(jù)該研究沉填，減少硫和氮的排放導(dǎo)致了較低的健康影響疗隶，如呼吸道疾病，每年過早死亡人數(shù)從38000人下降到3100人翼闹。共同作者斑鼻、伯克利實驗室科學(xué)家Dev Millstein說："與一切照舊的預(yù)測相比，國家不僅大大減少了其碳足跡橄碾，而且還減少了總的能源費用和健康負(fù)擔(dān)卵沉。"

該研究還發(fā)現(xiàn)，雖然就業(yè)模式隨著電力部門的變化而變化法牲，但電力供應(yīng)正在支持比早期預(yù)測可能出現(xiàn)的情況多20萬個工作史汗。雖然回顧表明足贴，在15年的時間里，排放的巨大變化是可能的姥勤，但該研究指出哮寨，這并不保證未來15年將看到類似的進展。

鑒于風(fēng)能施俩、太陽能和電池技術(shù)的進步瞎遗，這些資源很可能在近期內(nèi)對電力部門的進一步脫碳發(fā)揮重要作用。根據(jù)該研究披蛔，接近零碳電力部門目標(biāo)所需的很大一部分能力已經(jīng)在開發(fā)過程中：大約660吉瓦的風(fēng)能和太陽能已經(jīng)申請了傳輸通道截纹，超過了接近零碳電力部門目標(biāo)所需的一半。并非所有提議的項目都會被建造幻役，但其規(guī)模表明了對發(fā)展綠色能源的興趣贬屹。

擴大可再生能源的規(guī)模需要大量的基礎(chǔ)設(shè)施。電力部門將不得不確保電力輸送伦秀、可靠性和復(fù)原力月锅；建立新的輸電基礎(chǔ)設(shè)施；改變規(guī)劃和電網(wǎng)運行泞当；修改選址程序迹蛤；并關(guān)注受影響的工人和社區(qū)。另一個主要挑戰(zhàn)是如何滿足最后一部分需求襟士，以確保在風(fēng)不吹盗飒、太陽不照的情況下有可靠的電力供應(yīng)。該研究的結(jié)論是敌蜂，需要進一步研究箩兽、開發(fā)和展示能夠填補這一空白的眾多技術(shù)，如更長時間的能源儲存章喉、氫氣或合成燃料汗贫、生物能源、帶有碳捕獲的化石或生物質(zhì)發(fā)電秸脱、核能落包、地?zé)崮茉春蛶в袃Υ娴奶柲?熱能。