Pojazdy elektryczne są tutaj i nadchodzą elektryczne odrzutowce. Czy powinniśmy się bać elektryfikacji gospodarki?

Pojazdy elektryczne to kluczowa droga do neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla. Ale wkrótce nadejdą elektryczne odrzutowce — manifestacja zmiany klimatyczne a poszukiwanie społeczeństwa znaleźć nowe sposoby napędzania sektora transportu i generowania czystszej energii.

Załóżmy, że społeczność globalna ma zapobiec załamaniu klimatu. Oznacza to zużywanie mniej ropy i węgla, a więcej energii wiatrowej i słonecznej — elektryfikację światowej gospodarki. Jednak paliwa kopalne dostarczają obecnie 80% światowej energii i nadal będą odgrywać rolę w zapewnieniu uporządkowanej i niezawodnej transformacji. Jednak bardziej obawiamy się zmian klimatycznych niż elektryfikacji.

„Myślę, że to przestraszy ludzi i zszokuje ludzi, jak szybko ta (przemiana energetyczna) nadchodzi, ale musimy iść naprzód”, mówi Jigar Shah, dyrektor biura programu pożyczek w Departamencie Energii Stanów Zjednoczonych. „Ameryka musi znów być w stanie robić wielkie rzeczy. Ale to trudne. Wszystko jest trudne. Mamy odpowiednich ludzi i technologię. Ale jak się rozwijamy? W jaki sposób poruszamy się pewniej i jak eksportujemy te rozwiązania do reszty świata?”

Komentarze Shaha pojawiły się podczas transmisji internetowej prowadzonej przez Stowarzyszenie Energetyczne Stanów Zjednoczonych w którym ten reporter zadawał pytania. Zadaniem jego biura jest ocena obiecujących technologii i zapewnienie początkowych funduszy, których potrzebują, aby wystartować: „To sektor prywatny zajmuje się tym, a my to umożliwiamy. I tak, jeśli osiągniemy start, to nam się udało. Jeśli nie, to nie”.

Biuro pożyczkowe Departamentu Energii zaczęło od 40 miliardów dolarów, a Ustawa o redukcji inflacji dodała 100 miliardów dolarów. Około połowa tych pieniędzy zostanie przeznaczona na energię odnawialną i pojazdy napędzane paliwami alternatywnymi, podczas gdy druga połowa zostanie przeznaczona na projekty wychwytywania dwutlenku węgla i zaawansowane projekty nuklearne.

Najsłynniejsza pożyczka Departamentu Energii została udzielona w 2010 roku firmie Tesla Motors za 465 milionów dolarów. Ale Tesla spłacił to dziesięć lat przed terminem. Przedsiębiorstwo zatrudnia teraz tysiące. BloombergNEF mówi, że do 28 r. 2030% wszystkich nowych samochodów będą stanowiły pojazdy elektryczne, a do 58 r. 2040%.

Co ważne, poręczenie pożyczki nie jest dotacją. Uruchamia projekty i pomaga zachęcić Wall Street do inwestowania. Departament Energii wcześniej przyznał 30 miliardów dolarów 42 alternatywnym umowom energetycznym, które zwróciły podatnikom kapitał plus 500 milionów dolarów odsetek.

„Gospodarstwa domowe stają się elektryczne nie z powodu przepisów, ale dlatego, że jest lepiej” – mówi Shah. „Obniża rachunki” w czasach wysokich cen energii.

„Chcemy konkurencji. Jednak w ciągu najbliższych dwóch lat ma zostać zamkniętych osiem rafinerii ropy naftowej. Pojazdy elektryczne uwalniają (producentów ropy) od presji wierceń w niektórych z najtrudniejszych miejsc do znalezienia ropy. Każdego roku masz stawki odrzuceń. Więc nie sądzę, że widzisz tak duży odzew ze strony sektora ropy i gazu, jak mogłoby się wydawać”.

The Sky is the Limit

Transport elektryczny zmienia pojazdy naziemne. W 2020 roku pojawiły się 48 modeli, a do 2024 r. będzie 134. Podróże lotnicze to potencjalny rynek — częściowo wspomagany przez firmy motoryzacyjne. Shah mówi, że producenci samolotów złożyli cztery wnioski o ściganie samolotów elektrycznych, które będą wykorzystywane w połączeniu z paliwem do silników odrzutowych do wykonywania krótkich lotów.

„Jeszcze nie przeanalizowaliśmy w pełni zastosowań, ale zainteresowanie samolotami elektrycznymi jest duże”, mówi Shah.

Weź Air Canada, którego celem jest osiągnięcie zera netto do 2050 r.: Zamówiono 30 samolotów hybrydowych od Heart Aerospace — samolot o nazwie ES-30. Linia lotnicza nie tylko objęła 5 miliardów dolarów udziałów, ale także MicrosoftMSFT
Założyciel korporacji Bill Gates. To część jego projektu Breakthrough Energy Ventures, który inwestuje w obiecujące technologie przyjazne dla środowiska. United Airlines jest również inwestorem w Heart i kupi od spółki do 100 samolotów elektrycznych.

Samolot ma w pełni elektryczny zasięg 124 mil — dwa razy więcej niż w połączeniu z paliwem do silników odrzutowych. Leci na wysokości 20,000 30 stóp. Samolot poleci na iz lotnisk regionalnych i zabierze 30 pasażerów. Samolot napędzają cztery silniki elektryczne, wykorzystujące akumulatory litowo-jonowe i dwa turbogeneratory, które mogą być zasilane zrównoważonymi paliwami lotniczymi. Ma czas ładowania od 50 do XNUMX minut. Na początku tego roku Heart wykonał lot testowy.

„Lotnictwo komercyjne odpowiada za około 2%-3% wszystkich światowych emisji dwutlenku węgla. Air Canada ściśle monitoruje emisje gazów cieplarnianych i jest zaangażowana w łagodzenie swojego śladu środowiskowego.” firma mówi. „Ponieważ około 99% emisji dwutlenku węgla przez linie lotnicze pochodzi ze spalania silników lotniczych, istnieje silna pozytywna korelacja między realizacją naszych celów środowiskowych a zmniejszeniem spalania paliwa, emisji gazów cieplarnianych i naszych kosztów operacyjnych”.

Mapa drogowa do zera netto

Elektryfikacja ma kluczowe znaczenie dla transportu. Ale jest również niezbędny do wytwarzania energii, wpływając na poziom emisji i koszty energii. Energia elektryczna stanowi obecnie 20% całkowitego zużycia energii końcowej w tym kraju. Jednak do 2050 roku może to wzrosnąć do 60% – liczba, która może obniżyć koszty transportu o co najmniej 10%, mówi Electric Power Research Institute.

Elektryfikacja przynosi korzyści paliwom i technologiom niskoemisyjnym. Obejmuje to energię odnawialną, która w ciągu ostatniej dekady wzrosła o 250,000 XNUMX megawatów. Ale doprowadzi to również do produkcji większej ilości zielony wodór z wiatru i energii słonecznej. Spowoduje to również zwiększenie produkcji na miejscu dzięki zaawansowanemu magazynowaniu energii i bardziej znaczącym inwestycjom w zaawansowane technologie energii jądrowej. Paliwo to stanowi połowę bezemisyjnej energii tego kraju.

To także zdrowe dla gospodarki. Stany Zjednoczone zmniejszyły roczne uwalnianie CO2 związane z energią o około 1 miliard ton od 2005 roku. Stanowi to 14% redukcję, mimo że gospodarka USA wzrosła o 28%. Innymi słowy, ekspansja gospodarcza nie musi oznaczać wyższych poziomów zanieczyszczenia. Ale nadal nie eliminuje potrzeby niezawodności i przystępności cenowej, co oznacza utrzymywanie dostępnych instalacji gazu ziemnego — nawet jeśli działają one tylko w okresach szczytu.

„Elektryfikacja zachodzi w różnych formach i będziemy potrzebować więcej energii elektrycznej, a nie mniej w miarę postępu”, mówi podczas transmisji internetowej Jim Matheson, dyrektor generalny National Rural Electric Cooperative Association. „Wyraźnie dzieje się to w sektorze transportowym”.

Jednak „Obawiamy się o niezawodność i aby utrzymać sieć, musisz mieć zawsze dostępne dyspozycyjne zasoby. Nie mogą to być zasoby przerywane w 100%. Musisz mieć jakąś formę zawsze dostępnej energii”, taką jak energia jądrowa lub gaz ziemny. „W sytuacji, gdy potrzebujemy więcej energii elektrycznej, pytanie brzmi: jaka część portfela może pochodzić z nieciągłych zasobów?”

Media mają potencjał, by sprzedawać więcej energii. Ale chodzą po cienkiej linii. Weź NorthwesternN.W.E.
Energia, która sprzedaje energię elektryczną i gaz ziemny w Montanie i Południowej Dakocie oraz gaz ziemny w Nebrasce: wskazuje, że rynek energii jest specyficzny, a paliwa są często zużywane w zależności od pory dnia i roku.

Podkreśla, że ​​gaz ziemny nie tylko wzmacnia energię wiatrową i słoneczną, gdy pogoda nie jest dobra, ale także twierdzi, że przemysł wdraża technologie wychwytywania emisji metanu, silnego gazu cieplarnianego. Jego największą frustracją jest proces regulacyjny, który powoli zatwierdza projekty infrastrukturalne.

Fundacja Energetyki Wiatrowej twierdzi, że jeśli sieć przesyłowa nie rozszerzy się, co najmniej 51,000 XNUMX megawatów energii odnawialnej może nie trafić na rynek. Neutralność węglowa staje się wtedy myśleniem życzeniowym.

„Jak każde przejście, jest brudne i skomplikowane”, mówi podczas sympozjum Robert Rowe, dyrektor generalny Northwestern Energy. „To trwa dłużej, niż myślałeś, ale możesz osiągnąć więcej, gdy spojrzysz wstecz. Duża część świata koncentruje się na zerowej wartości netto do 2050 r. Ale musimy także stawiać na niezawodność i przystępność cenową jako niezbędne i nie możemy zrobić nic, aby temu zagrozić”.

Jeśli celem jest neutralność węglowa, to rozwiązaniem jest elektryfikacja gospodarki. The przejść na pojazdy elektryczne i potencjalnie elektryczne samoloty na krótsze loty podkreślają dynamikę. Warto zauważyć, że transformacja energetyczna obejmuje również wytwarzanie energii elektrycznej, wymagającej magazynowania gazu ziemnego i baterii, aby zapewnić, że światła pozostaną włączone. Dzięki temu mapa drogowa do zera netto jest jasna — superdoładowane inwestycje i innowacje w obiecujących technologiach.