科学家表示，社会变革可以限制气候变化的最坏影响。能源部门的转型比任何其他领域都更为突出。
实现能源部门的净零排放——或接近净零排放——是为住房和交通等其他部门脱碳的最简单方法。
换句话说：通过连接到燃煤发电厂的插座为电动汽车充电是没有意义的。
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旧金山研究分析公司能源创新组织的能源政策设计主管罗比·奥维斯说：“总体的想法是让一切电气化，然后让能源部门脱碳。”
2020年民主党总统竞选面临的主要挑战是，美国的能源结构远未依赖零排放或低排放的能源。对于一个在2017年约占美国温室气体排放量28%的部门来说，这是一个巨大的障碍，根据 美国环保署的数据。
去年，美国大约三分之二的电力来自化石燃料——主要在煤炭和天然气之间分配。核能约占19%，风能、太阳能和水力发电等可再生能源占另外17%。
近年来，这种结构最显著的变化是天然气取代了煤炭。相对较低的天然气成本加速了几座主要煤电厂的退役，其中包括亚利桑那州的纳瓦霍发电站，该电站每年排放的二氧化碳量相当于330万辆乘用车（气候新闻，8月16日）。
从煤炭转向天然气有助于减少美国的碳排放，但也带来了一系列自身的问题。虽然天然气排放的碳量估计比煤炭少50%到60%，但它仍然会留下显著的碳足迹。
它也很便宜，而且是本土的。
也就是说，在能源部门取代化石燃料并非易事，而且成本不菲。
但前副总统乔·拜登和参议员伯尼·桑德斯（独立，佛蒙特州）以及伊丽莎白·沃伦（民主党，马萨诸塞州）提出了一些想法。
最直接的方法是通过采用国家清洁能源标准来迫使美国改变其电力结构。桑德斯和沃伦都接受了这种策略。
沃伦希望通过要求美国公用事业公司在2030年之前实现100%的碳中和，从而积极淘汰化石燃料。根据她的气候计划，她将在五年后进一步要求在2035年之前实现“全部清洁、可再生和零排放能源”。
桑德斯的目标类似。他的计划包括誓言“最迟在2030年实现100%的能源效率和可持续能源”。
拜登只是呼吁“制定一项大胆的计划，以便最迟在2050年在国内实现100%的清洁能源经济和净零排放”。
多位专家表示，他们支持采用国家清洁能源标准作为减少美国排放的手段。
老想法，新选举
能源未来倡议（一个政策机构，前能源部长欧内斯特·莫尼兹担任其总裁兼首席执行官）的分析师表示，这种方法可以加速变革性能源技术的部署。
他们写道：“国家电力生产清洁能源标准可以为加速研发过程中涌现的创新清洁能源技术的部署提供基于市场的激励。”
能源创新组织的奥维斯同意国家清洁能源标准将是一种有效的工具，但他警告说，在短时间内实现能源部门100%的脱碳将是困难的。
他说，问题在于最后10%。目前，当太阳不照耀或风不吹时，化石燃料是后备计划。
奥维斯说：“这与您如何可靠地运行电网有关。”
更好的技术（例如改进的电池存储）可以改变这种局面。但美国尚未达到这一水平。
一个过渡步骤可能是实施可再生能源配额标准，该标准要求公用事业公司从风能或太阳能等来源发电达到一定比例。大约30个州都有这种标准，包括加利福尼亚州，该州已取得显著成功。
“加利福尼亚州在2002年率先采用可再生能源配额标准，此后一直是可再生能源领域的领导者；如今，加利福尼亚州在可再生能源容量和发电量方面均领先于美国，并且太阳能发电量占比最高，2016年为13.8%。”奥维斯及其合著者哈尔·哈维和杰弗里·里斯曼在《设计气候解决方案》一书中写道。
这三位候选人都很少关注可再生能源配额标准，但他们都誓言要投入数十亿美元用于新能源技术的开发及其部署。沃伦和拜登都希望在10年内在清洁能源研究上花费4000亿美元。桑德斯的计划包括承诺投入“1.52万亿美元用于可再生能源，8520亿美元用于建设储能能力”。
对于沃伦来说，这项工作的一个载体是消费者拥有的能源合作社，这是一项新政时代的计划，该计划帮助农村地区用上了电力。这些合作社为大约4200万美国人提供服务，沃伦将利用联邦资金帮助他们摆脱化石燃料。
她写道：“为了加快向清洁能源的过渡，我的政府将提供援助来减免债务并重组贷款，以帮助合作社摆脱长期的煤炭合同，并通过农村公用事业服务为合作社的零碳发电和输电项目提供额外的低成本或无成本融资。”
桑德斯也有一个相关的想法。
他将利用现有的电力营销管理局（一个监督34个州的水电大坝的联邦项目）作为清洁能源的催化剂。根据他的计划，“我们将再创建一个电力营销管理局来覆盖剩余的州和地区，并扩大现有电力营销管理局的规模，以建造足够多的风能、太阳能、储能和地热发电厂。”
民主党人意见分歧
在能源政策和气候变化问题上，民主党领跑者并非在所有问题上都达成一致。
沃伦和桑德斯都希望禁止水力压裂法，该方法帮助推动了美国天然气的繁荣。拜登则不然。
这样的提议可能会导致化石燃料行业的强烈反对——无论是在法律上还是其他方面。“这完全是牵强的，”西方能源联盟主席凯瑟琳·斯加玛说。她认为“这将很难禁止，因为各州对水力压裂法进行监管。”
沃伦和桑德斯也反对扩大核能。一些自由主义者反对这种能源，因为它会产生有毒废物，并且有可能导致放射性灾难，例如1986年的切尔诺贝利事故。
沃伦在9月举行的美国有线电视新闻网（CNN）气候论坛上说：“在我的执政下，我们不会建造任何新的核电站，我们将开始逐渐减少对核能的依赖，并用可再生燃料取而代之。”
但是，拜登和其他民主党人（如新泽西州的参议员科里·布克）反驳说，核能可以成为应对气候变化的有效工具，因为它不会直接产生碳排放。
拜登在他的气候计划中说：“为了应对威胁我们社区、经济和国家安全的气候紧急情况，我们必须研究所有低碳和零碳技术。”这包括对核能的各个方面（从“成本到安全，再到废物处理系统”）进行新的研究，这些方面至今仍然是核能面临的持续挑战。
这就是为什么忧思科学家联盟在2018年警告说，关闭某些核电站可能会对气候产生负面影响，因为它可能会推动发电转向化石燃料，至少在短期内是这样。
该组织表示：“过早关闭无利可图和处于边缘的风险电站可能会导致美国电力部门排放量增加4%到6%。”
行业团体也一直在推动这一想法。核能研究所最近的一个数字广告试图通过宣传其低排放来“重新引入”该行业。
但是，这又是一个问题，即建造更多的核电站来应对气候变化会有多有效。一方面，有法国的例子。根据《大西洋月刊》引用的统计数据，该国在1970年代和1980年代扩大核设施数量时，其碳足迹有所减少。
另一方面，它的成本可能很高。奥维斯及其合著者表示，使用核能的主要障碍是建造新电站的成本。
他们写道：“在撰写本文时，可再生能源通常比新的核能更具成本效益。”但是，他们补充说，“下一代核反应堆可能会比今天的反应堆更具成本竞争力，从而为核能的显著扩张开辟可能性。”
这包括诸如先进的小型模块化反应堆之类的技术。“先进的小型模块化反应堆具有许多优势，例如尺寸相对较小、资本投资减少、能够安置在大型核电站无法安置的地点以及增加增量电力供应的规定，”美国能源部表示。
转移碳
核能并不是顶级民主党人之间唯一的划界线。在碳捕获或直接空气捕获等新兴技术方面也存在分歧。
碳捕获是一个阻止碳进入大气层的过程，该过程在化石燃料发电厂等设施中进行。直接空气捕获是一个相关的程序，其中巨型机器直接从空气中吸走二氧化碳。
这两种技术都有能力减少大气中的二氧化碳含量，但并非所有人都赞同。尤其是桑德斯，他反对这些措施，因为他认为这些措施是美国继续燃烧化石燃料的一种方式。
桑德斯在他的计划中写道：“为了实现我们 100% 可持续能源的目标，我们不会依赖任何虚假的解决方案，如核能、地球工程、碳捕获和封存，或垃圾焚烧炉。”
当被问及是否支持这两种想法时，沃伦的竞选团队拒绝置评。拜登则对这种可能性更加开放，他在他的气候提案中指出，他希望“加速碳捕获封存的开发和部署”。
然而，要使其发挥作用，需要在技术上取得重大进展。而美国在这方面的投资并不多。直接空气捕获仅获得了约 1100 万美元的政府资助。
但罗迪姆集团的研究人员认为，如果不采用直接空气捕获技术，到 2050 年实现净零排放几乎是不可能的。
他们写道：“我们发现，即使车辆、建筑和工业实现前所未有的电气化，能源效率得到前所未有的提高，发电完全实现脱碳，并且通过加强自然封存来去除二氧化碳，[直接空气捕获]技术对于美国在本世纪中期实现完全脱碳仍然至关重要。”
但成本是一个重要的因素。
奥维斯和他的合著者写道：“截至 2011 年，一个每年捕获 100 万吨二氧化碳（约占美国年排放量的 0.02%）的系统的估计成本为 22 亿美元。”“在工厂的整个生命周期中，总成本为每吨二氧化碳 600 美元，大约是从燃煤电厂烟气中捕获二氧化碳的每吨成本的八倍。”
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