“在气候变化问题上,迟到总比不到好,” 奥巴马总统在8月3日于白宫公布政府的清洁能源计划时表示。“科学告诉我们我们必须做得更多。”
大众科学的一项分析表明,总统是正确的:仅靠清洁能源计划是不够的。该计划将于2022年生效,旨在到2030年将美国温室气体排放量减少32%,它将锁定已经开始的能源转型。但美国境内约1000座化石燃料发电厂将基本照常运营,通过提高效率、排放交易和抵消等组合措施来达到清洁能源计划的州目标。
该计划承认,“煤炭和天然气仍将是美国主要的电力来源。” 预计到2030年,化石燃料将共同提供美国约60%的电力,仅比2014年这些燃料的发电量减少7%。美国环境保护署预计天然气将占据主导地位,取代煤炭成为第一大发电燃料。
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但在过去十年中,天然气已经取代了煤炭,使美国电力行业的二氧化碳排放量减少了约16%。 这只是奥巴马政府在清洁能源计划下预期最终减排总量的一半——甚至在该计划开始实施前整整七年。 换句话说,该计划实际上是确保美国电力行业不会倒退到污染更严重的发电形式的一种方式。
该计划依赖于三个基本选项来锁定和推动未来的减排:提高燃煤电厂的效率;用天然气替代煤炭;或用可再生资源(如风能、水能、太阳能和地热)发电替代燃烧化石燃料发电。 这些转变使美国环保署预计到2030年,二氧化碳排放量将比2005年水平减少32%。 奥巴马说:“更书呆子的说法是,我们将阻止8.7亿吨二氧化碳污染物进入我们的大气层。”
这很重要。 但这还不够。 以下是该计划的交付成果与气候科学家所说的我们需要的成果之间的对比:
总体排放量
清洁能源计划: 假设清洁能源计划在所有47个受影响的州得到全面实施,仅发电产生的美国二氧化碳排放量到2030年仍将每年向大气中增加超过17亿公吨——超过今天德国和英国整个经济体的总排放量。
科学家说: 为了避免升温2摄氏度,世界应将二氧化碳总排放量限制在2050年前不超过一万亿公吨,并且大气浓度不超过百万分之450。 由于化石燃料燃烧、森林砍伐和其他人类活动,大气中已经有近6000亿公吨的额外二氧化碳——这个数字每年增加约500亿公吨。 这些数字表明,污染必须在2020年之前达到峰值,这比该计划生效还要早两年。 大气二氧化碳浓度已经高于百万分之400。 该计划中包含的减排措施是第一步,但不足以应对气候变化。
天然气的作用
清洁能源计划: 天然气将成为最大的发电燃料,燃气发电厂的运行频率将更高——运行时间将占75%,而目前约为50%。 现有核电站无助于各州实现减排目标。 只有“升级”或新建的核电站,例如佐治亚州和南卡罗来纳州正在建设中的核电站,才能帮助确保合规。 为了防止电力供应出现故障,该计划提供豁免,形式为所谓的“可靠性安全阀”——在发生紧急情况(例如极端天气或必须意外关闭的核电站)时,排放量将不计入州的减排目标的90天期限。
科学家: 天然气比煤炭好——当天然气取代煤炭作为发电燃料时,二氧化碳排放量减少一半——但燃烧时仍会产生二氧化碳。 当其中包含的甲烷泄漏到大气中时,它本身就是一种强效温室气体。 当天然气取代核能时,二氧化碳排放量反而会增加,在没有强制措施或其他政策的情况下,廉价的天然气可能会阻止可再生能源的建设。 到2030年清洁能源计划结束时,天然气发电厂每兆瓦时电力仍将排放771磅二氧化碳,这会进一步加厚大气温室气体的毯子,并可能减缓向更清洁的发电形式(如可再生能源或核能)的转变。 加州大学欧文分校的环境科学家史蒂文·戴维斯说:“我通常将天然气比作低脂奥利奥饼干。 它们可能比普通饼干的热量少,但如果您患有病态肥胖症,您应该寻找苹果。”
“清洁”煤炭的命运
清洁能源计划: 该计划中美国环保署表示,从燃煤电厂捕获和储存二氧化碳污染成本太高,尽管它“技术上可行”且“得到了充分的论证”。 为了达到清洁能源计划中煤炭的排放标准(1,305 磅/兆瓦时),新建的燃煤电厂必须捕获约20%的二氧化碳——这就是为什么运营商更倾向于简单地切换到在联合循环涡轮机中燃烧天然气,而不是安装二氧化碳捕获技术。
科学家: 到2050年,燃煤电厂的所有二氧化碳污染都必须阻止排放到大气中,并且全球污染必须在2020年左右达到峰值。
碳排放总量管制与交易
清洁能源计划: 各州将不得不制定计划以达到美国环保署新的二氧化碳减排目标。 未能在2018年之前提交计划或提交的计划不足的州将被纳入国家碳排放总量管制与交易计划。 美国环保署的首选方案是多州交易机制,例如九个东北部州的区域温室气体倡议。 超出规定减排量的州或发电商可以将这些减排量出售给其他难以取代煤炭的州或发电商。
科学家: 污染市场可能被操纵,尤其是在受到一系列规则约束时。 在国际碳市场(例如清洁发展机制或欧盟排放交易计划)以及区域市场(例如酸雨计划)中都发现了这种操纵行为。
快速行动的必要性
清洁能源计划: 清洁能源激励计划是该计划的一个组成部分,它通过提供额外的排放信用额度来鼓励各州尽早做出改变。 奥巴马解释说:“我们将奖励那些早行动而不是晚行动的州,因为时间不站在我们这边。” 美国环保署将为那些提前采取行动的州提供污染配额或减排信用额度,所有47个受影响的州的总额上限为2.72亿公吨二氧化碳。
科学家: 尽早采取行动减少二氧化碳污染比晚行动更便宜。 污染减少得越快,灾难性气候变化的风险就越小。
清洁能源计划也无法涵盖气候变化带来的其他迫在眉睫的挑战,例如海洋酸化加剧或可能锁定格陵兰或南极洲冰盖融化的临界点,从而导致本世纪海平面上升数米。 美国环保署表示,这些“重要影响”无法货币化,因此表明该计划预期的200亿美元气候效益被低估了。 奥巴马补充说:“我不想在这里欺骗你们。 应对气候变化将是艰难的。 这正是足以提醒我们大家同舟共济的那种挑战。”
正如该计划指出的那样,气候变化已成为美国面临的最紧迫的环境问题,尤其是在“任何给定二氧化碳浓度造成的全面变暖将在几个世纪后才能实现,这突出表明今天的排放活动对未来很长时间都有气候承诺。” 鉴于当前的政治现实,该计划可能是美国可以做出的最大努力,因此是重要的一步,但这并不意味着它就足够了。