Електромобілі тут, а також електричні реактивні літаки. Чи варто боятися електрифікації економіки?

Електромобілі — важливий шлях до вуглецевої нейтральності. Але скоро прибудуть електроструми — прояв зміни клімату та пошуки суспільства знайти нові способи підживлення свого транспортного сектору та виробництва чистішої енергії.

Припустімо, що світова спільнота хоче запобігти кліматичному зриву. Це означає використання менше нафти та вугілля та більше вітрової та сонячної енергії — електрифікація світової економіки. Але викопне паливо зараз постачає 80% світової енергії та продовжуватиме відігравати важливу роль у забезпеченні впорядкованого та надійного переходу. Але нам варто боятися зміни клімату більше, ніж електрифікації.

«Я думаю, що це налякає людей, і це шокує людей, наскільки швидко цей (енергетичний перехід) настає, але ми повинні випереджати», — каже Джигар Шах, директор офісу кредитних програм Міністерства енергетики США. «Америка знову повинна мати можливість робити великі справи. Але це важко. Все важко. У нас є відповідні люди та технології. Але як ми станемо великими? Як нам рухатися більш впевнено та як ми експортуємо ці рішення в решту світу?»

Коментарі Шаха пролунали під час веб-трансляції, організованої Американська енергетична асоціація в якому цей репортер ставив запитання. Робота його офісу полягає в тому, щоб оцінити перспективні технології та надати початкові кошти, необхідні для їх запуску: «Цим керує приватний сектор, і ми це робимо. Отже, якщо ми досягли старту, ми досягли успіху. Якщо ми цього не зробимо, значить, ми цього не зробили».

Кредитний офіс Міністерства енергетики розпочався з 40 мільярдів доларів, і Закон про зниження інфляції додав 100 мільярдів доларів. Близько половини цих грошей буде спрямовано на відновлювані джерела енергії та транспортні засоби на альтернативному паливі, тоді як інша половина піде на проекти уловлювання вуглецю та передові ядерні конструкції.

Найвідоміша позика Міністерства енергетики надійшла в 2010 році для вискочки під назвою Tesla Motors за 465 мільйонів доларів. Але Tesla погасила його на десятиліття раніше терміну. Зараз на підприємстві працюють тисячі людей. BloombergNEF каже, що до 28 року 2030% усіх нових автомобілів будуть електромобілями, а до 58 року – 2040%.

Важливо, що гарантія кредиту – це не субсидія. Це запускає проекти та допомагає спонукати Уолл-стріт інвестувати. Раніше Міністерство енергетики виділило 30 мільярдів доларів на 42 угоди з альтернативної енергетики, які повернули платникам податків основну суму боргу плюс 500 мільйонів доларів у вигляді відсотків.

«Домогосподарства переходять на електрику не через регулювання, а тому, що це краще», — каже Шах. «Це зниження рахунків» у час високих цін на енергоносії.

«Ми хочемо конкуренції. Але вісім нафтопереробних заводів планується закрити протягом наступних двох років. Електромобілі звільняють (нафтовидобувних) від тиску буріння в деяких з найважчих місць для пошуку нафти. Ви маєте темпи падіння кожного року. Тож я не думаю, що ви бачите таку віддачу від нафтового та газового секторів, як ви думаєте».

Небо є межею

Електричний транспорт перетворює наземні транспортні засоби. У 2020 році були 48 моделей, а до 2024 року їх буде 134. Авіаперевезення є потенційним ринком, якому частково допомагають автомобільні компанії. Шах каже, що авіабудівники подали чотири заявки на створення електричних літаків, які будуть використовуватися разом з реактивним паливом для здійснення коротких польотів.

«Ми ще не повністю оцінили додатки, але існує великий інтерес до електричних літаків», — каже Шах.

Візьмемо Air Canada, яка прагне звести нанівець до 2050 року: вона замовила 30 гібридних літаків у Heart Aerospace — літак під назвою ES-30. Не тільки авіакомпанія придбала 5 мільярдів доларів, але й MicrosoftMSFT
Засновник Corp. Білл Гейтс. Це частина його Breakthrough Energy Ventures, яка інвестує в перспективні екологічно чисті технології. United Airlines також є інвестором Heart і придбає у компанії до 100 електричних літаків.

Дальність польоту літака на електриці становить 124 милі — вдвічі більше, якщо використовувати реактивне паливо. Літає на висоті 20,000 30 футів. Літак здійснюватиме польоти до/з регіональних аеропортів і вміщатиме 30 пасажирів. Чотири електродвигуни живлять літак, використовуючи літій-іонні батареї та два турбогенератори, які можуть працювати на екологічному авіаційному паливі. Він має час зарядки від 50 до XNUMX хвилин. На початку цього року Heart завершив випробувальний політ.

«На комерційну авіацію припадає близько 2%-3% усіх глобальних викидів вуглецю. Air Canada ретельно відстежує свої викиди парникових газів і прагне зменшити свій екологічний слід», компанія каже. «Оскільки близько 99% викидів вуглекислого газу авіакомпанії утворюються в результаті згоряння повітряних двигунів, існує сильна позитивна кореляція між досягненням наших екологічних цілей і скороченням спалювання палива, викидів парникових газів і нашими експлуатаційними витратами».

Дорожня карта до Net Zero

Електрифікація має вирішальне значення для транспорту. Але це також життєво важливо для виробництва електроенергії, впливаючи на рівень викидів і витрати на енергію. Зараз електроенергія становить 20% від усього кінцевого споживання енергії в цій країні. Однак до 2050 року цей показник може зрости до 60% — цифра, яка може скоротити витрати на транспортування принаймні на 10%, стверджує Інститут досліджень електроенергії.

Електрифікація приносить переваги низьковуглецевому паливу та технологіям. Це включає відновлювані джерела енергії, які за останнє десятиліття зросли на 250,000 XNUMX мегават. Але це також призведе до виробництва більше зелений водень від енергії вітру та сонця. Крім того, це призведе до збільшення обсягів виробництва на місці з розширеним накопиченням енергії та більш значних інвестицій у передові технології ядерної енергії. Це паливо містить половину безвуглецевої енергії країни.

Це також здорово для економіки. З 2 року Сполучені Штати скоротили щорічні викиди CO1, пов’язані з енергетикою, приблизно на 2005 мільярд тонн. Це становить 14% скорочення, навіть якщо економіка США зросла на 28%. Іншими словами, економічне зростання не обов'язково прирівнюється до збільшення рівня забруднення. Але це все одно не скасовує потреби в надійності та доступності, що означає, що станції природного газу залишаються доступними — навіть якщо вони працюють лише в періоди пік.

«Електрифікація відбувається в різних формах, і нам знадобиться більше електроенергії, а не менше, коли ми будемо рухатися вперед», — каже Джим Метісон, виконавчий директор Національної асоціації сільських електричних кооперативів, під час веб-трансляції. «Це явно відбувається в транспортному секторі».

Однак, «Ми стурбовані надійністю, і ви повинні завжди мати доступні диспетчерські ресурси для підтримки мережі. Це не може бути 100% переривчастих ресурсів. Ви повинні мати будь-яку форму постійно доступної енергії, наприклад ядерний або природний газ. «У ситуації, коли нам потрібно більше електроенергії, постає питання: яка частина портфеля може бути отримана з періодичних джерел?»

Комунальні підприємства мають потенціал продавати більше електроенергії. Але вони ходять по тонкій лінії. Візьміть Північно-ЗахіднийПЗЄ
Energy, яка продає електроенергію та природний газ у Монтані та Південній Дакоті, а також природний газ у Небрасці: це вказує на те, що енергетичний ринок є своєрідним, і паливо часто споживається відповідно до часу доби та року.

У ньому підкреслюється, що природний газ не тільки посилює вітер і сонце, коли погода несприятлива, але також стверджується, що промисловість розгортає технології для уловлювання викидів метану, потужного парникового газу. Його найбільшим розчаруванням є регуляторний процес, який повільно затверджує інфраструктурні проекти.

Якщо мережа передачі не буде розширена, Wind Energy Foundation каже, що принаймні 51,000 XNUMX мегават відновлюваної енергії може не досягти ринку. Тоді вуглецевий нейтралітет стає виданням бажаного за дійсне.

«Як і будь-який перехід, він заплутаний і складний», — каже під час симпозіуму Роберт Роу, генеральний директор Northwestern Energy. «Це займає більше часу, ніж ви думали, але, озирнувшись назад, ви, можливо, досягли більшого. Значна частина світу зосереджена на нульовому значенні чистої мережі до 2050 року. Але ми також повинні націлитися на надійність і доступність як на те, що потрібно мати, і ми не можемо нічого зробити, щоб поставити це під загрозу».

Якщо метою є вуглецева нейтральність, то рішенням є електрифікація економіки. The перехід на електромобілі і потенційно електричні літаки для коротших рейсів підкреслюють імпульс. Примітно, що енергетичний перехід також включає виробництво електроенергії, що вимагає природного газу та зберігання акумуляторів, щоб забезпечити постійне освітлення. Таким чином, дорожня карта до чистого нуля зрозуміла — потужні інвестиції та інновації в перспективні технології.