麻省理工学院的研究人员正在鼓励美国政策制定者考虑将美国不断增长的天然气供应作为老旧燃煤发电厂的短期替代品。
在今天发布的为期两年的研究结果中，研究人员表示，电力公司和美国经济的其他部门到2050年将使用更多的天然气。在一个设想联邦政策旨在到2050年将温室气体排放量削减至比2005年水平低50%的情景下，研究人员发现天然气将发挥重要作用。
麻省理工学院的研究人员表示：“由于国家能源使用量大幅减少，天然气所占份额预计将从目前全国总量的约20%上升到2040年的约40%。” 当用于发电厂时，天然气排放的二氧化碳约为传统燃煤电厂的一半。
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该报告断言，对温室气体排放施加经济成本的国家政策的影响首先将是全美国能源使用量的减少。这将使电力部门的需求趋于平缓。
麻省理工学院的研究团队由物理学教授兼麻省理工学院能源倡议主任欧内斯特·莫尼兹领导。每当需要选择新的能源部长时，莫尼兹的名字经常在华盛顿被提及。该报告的主要赞助商是美国清洁天空基金会，这是一个由天然气行业创建和资助的华盛顿智库。
这份题为《天然气的未来》的报告承认，美国的能源和气候政策正处于变动之中。在很大程度上，麻省理工学院的研究人员接受这样一种观点，即陆上天然气钻探技术的进步为美国天然气行业的繁荣奠定了基础。因此，麻省理工学院的研究人员在多种不同的情景下分析了不断增长的天然气消费量。
缓冲，但不是完整的答案
天然气是在短期内减少发电厂排放和应对全球变暖的一种选择。但研究人员警告说，天然气缓冲不应分散政策制定者对解决核能和用于燃煤发电的碳捕获与封存（CCS）技术需求的注意力。
报告指出：“尽管天然气经常被吹捧为通往未来的‘桥梁’，但仍需持续努力为未来做好准备，以免国内天然气资源增加的馈赠最终变成一座没有到达彼岸的桥梁。” “必须在未来几十年内解决核电或采用CCS的煤炭和/或天然气发电扩大的障碍，以便它们能够扩大规模以取代发电中的天然气。”
报告发现，这项排放政策对改变天然气市场的作用相对较小。与不包含气候政策的情景相比，天然气产量和需求增长略有放缓，到2040年，天然气使用量和供应量将减少数万亿立方英尺。在部分原因是二氧化碳排放价格上涨的推动下，天然气使用量和产量在2040年后开始下降。
报告解释说：“虽然天然气的碳排放强度低于煤炭或石油，但在2050年要求的减排水平下，其[碳]排放开始构成排放问题。” “然而，即使在假定的排放政策的压力下，即使对于国内天然气资源的低估值，预计天然气总使用量仍将从2005年增加到2050年。”
根据麻省理工学院的说法，情景是这样的：与天然气相比，核能、可再生能源以及碳捕获与封存相对昂贵。传统煤炭不再是美国主要的发电来源。“天然气是电力部门的巨大赢家：替代效应，主要是天然气发电替代煤炭发电，超过了需求减少效应。”
麻省理工学院预测，在碳政策体系下，石油和今天的生物燃料将被先进生物燃料所取代。
到2030年电价上涨30%
在碳定价机制下，经济和能源需求都将受到重大打击。麻省理工学院的研究人员表示，无论美国政府是否对碳排放定价，电价都在上涨，预计到2030年电价将上涨30%，到2050年将上涨45%。
低价天然气为其他能源竞争设定了有竞争力的价格基准。但是，如果风能和太阳能技术进步并降低价格，这也将减少天然气的使用。核能可能对电力生产中天然气的使用产生最大的影响。报告指出：“着眼于2050年，当替代假设的影响最大时，低成本核能假设将使电力部门的年度天然气使用量减少近7万亿立方英尺。”
但是，如果能源行业能够以合理的成本开发和部署碳捕获技术，公用事业和重工业将使用更多的天然气，因为他们可以更廉价地减少碳排放。
报告称：“从这几个模型实验中得出的一个主要见解是，在基于排放定价以减缓温室气体排放的政策下，除非竞争技术比我们现在预期的便宜得多，否则天然气将处于强大的竞争地位。”
经济因素有利于以天然气为燃料的汽车
在使二氧化碳排放成本高昂的国家气候政策下，涉足压缩天然气汽车的汽车制造商将看到需求显着增长。生物燃料预计会取得进展，但尚不清楚进展速度有多快，以及对重要粮食作物的成本有多高。但即使考虑到生物燃料，麻省理工学院也预测，到2050年，天然气汽车将占私人车队的15%。
新的页岩气田可能会重塑国家天然气生产商和消费者的版图。到2030年，马塞勒斯页岩和其他东北部新兴气田（从新英格兰延伸到大湖区各州）的天然气产量预计将增长78%。研究人员表示，在碳定价机制下，天然气产量与不断增长的天然气消费量相匹配。
麻省理工学院的研究人员还考虑了一种情景，即美国国会、美国环保署或其他监管机构开始要求大幅削减工业排放，而不使用市场机制，例如碳排放定价。他们关注两种潜在情景：第一，要求公用事业公司到2030年用可再生资源生产25%的电力；第二，强制现有燃煤发电厂从2020年开始退役的监管政策。
麻省理工学院的研究人员试图避开激烈的政治斗争。他们没有就电力部门的碳减排应该留给监管机构而不是由国会通过的政策来决定表态。不过，该报告确实指出，使用监管方法的成本会更高，但与基于碳定价的方法相比，减排量会更少。
报告指出：“在基于价格的政策中，电力部门的减排量约为70%，即使国家目标是减排50%，因为在电力部门减排的成本低于在经济的其他部门减排。”
在监管下，风能和太阳能的快速扩张可能会在初期挤压一些天然气发电，而煤炭使用量的减少为更多的天然气发电打开了大门。
报告称：“对电力部门天然气使用的净影响取决于两项监管措施实施的相对速度，与假定的基于价格的方法相比，它们有可能减少该部门天然气的使用。”
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