قد ينخفض ​​التوليد المعتمد على الوقود الأحفوري إلى 9٪

في جميع السيناريوهات ، يلعب التوليد المعتمد على الهيدروجين دورًا

سيحتاج الاقتصاد الأمريكي إلى زيادة قدرته على توليد الكهرباء بنسبة تصل إلى 480٪ إذا أرادت الأمة أن تصل إلى أهدافها في إزالة الكربون لعام 2050 ، وفقًا لدراسة تم الكشف عنها في 8 نوفمبر خلال مؤتمر الأمم المتحدة لتغير المناخ في شرم الشيخ ، مصر.

وجدت الدراسة ، التي تم إصدارها بشكل مشترك من قبل معهد أبحاث الطاقة الكهربائية و GTI Energy ، أن الولايات المتحدة ستحتاج إلى بناء قدرتها الثابتة بين 1140 جيجاواط و 1450 جيجاواط – مقارنة بـ 850 جيجاوات اليوم – وقدرتها على طاقة الرياح والطاقة الشمسية إلى ما بين 800 جيجاواط. و 3700 جيجاواط – مقارنة بـ 200 جيجاوات اليوم – للوصول إلى أهداف المناخ في منتصف القرن المحددة في اتفاق باريس.

يوجد داخل كل من هذه النطاقات سيناريوهات مختلفة تتنبأ بتطورات تكنولوجية مختلفة وتكاليف الوقود. على سبيل المثال ، يفترض الحد الأقصى لإسقاط طاقة الرياح والطاقة الشمسية مستويات عالية من الهيدروجين المنتج عن طريق التحليل الكهربائي. تشمل موارد قدرة الشركة ، اللازمة لتحقيق التوازن بين الموارد المتقطعة ، الطاقة النووية ، والطاقة الحرارية الأرضية ، والهيدروجين ، والطاقة المائية ، والطاقة الحيوية ، والغاز الطبيعي مع أو بدون احتجاز الكربون.

في النهاية المنخفضة ، يجب أن تزيد الموارد المشتركة والمتقطعة للشركة بنسبة 160٪ من مستويات اليوم إلى 1،650 جيجاوات. في النهاية ، يجب زيادة موارد توليد الكهرباء بنسبة 480٪ لتصل إلى 4860 جيجاوات.

وقالت الدراسة: “إن المزيج الأمثل من مصادر الطاقة المتجددة وموارد الشركة النظيفة يختلف باختلاف المنطقة ويعتمد على التفاعلات مع خيارات إزالة الكربون خارج قطاع الكهرباء ، مثل فرص الانبعاثات السلبية والطلب على الهيدروجين الإلكتروليتي”. “في جميع السيناريوهات ، تلعب قدرة التوليد الكهربائية الجديدة التي تعمل بالغاز و / أو الهيدروجين دورًا مهمًا في توفير كفاية الموارد والمرونة لتوليد طاقة موثوقة.”

الوقود الأحفوري للوقود منخفض الكربون

ووجدت الدراسة أن الولايات المتحدة تستخدم حاليًا الوقود الأحفوري في 86٪ من توليد الكهرباء ، ولكن بحلول عام 2050 يمكن أن تنخفض هذه الحصة إلى ما بين 53٪ و 9٪ ، اعتمادًا على استخدام تقنيات إدارة الكربون.

في عام 2020 ، أنتجت الولايات المتحدة إجمالي 93.6 كوادريليون Btus من الطاقة. في حين أن الوقود الأحفوري شكل الجزء الأكبر من هذه الحصة ، شكلت الطاقة الحيوية 5٪ ، والطاقة النووية ما يقرب من 9٪ والطاقة المتجددة شكلت أكثر من 2٪.

من المتوقع أن ينخفض ​​الوقود الأحفوري إلى المستوى المتوقع بنسبة 9٪ في سيناريو عام 2050 حيث لا يتوفر التخزين الجيولوجي لثاني أكسيد الكربون وإمدادات المواد الأولية للطاقة الحيوية محدودة. وفي إطار سيناريو عام 2050 حيث تكون تكاليف المواد الأولية للوقود الأحفوري وتكاليف نقل وتخزين ثاني أكسيد الكربون مرتفعة ، من المتوقع أن يبلغ إجمالي التوليد حوالي 60 كوادريليون وحدة حرارية بريطانية ، حيث سيشكل الوقود الأحفوري 25٪ من مزيج الوقود هذا وسيشمل الوقود الأحفوري مع احتجاز الكربون حوالي 11٪.

في سيناريو عام 2050 حيث يتم تطوير جميع تقنيات إدارة الطاقة النظيفة والكربون بالكامل ونشرها على نطاق واسع ، وحيث تكون تكاليف المواد الأولية للوقود الأحفوري منخفضة ، فإن إجمالي التوليد سيصل إلى 76.6 كوادريليون طن متري. سيشكل الوقود الأحفوري حوالي 28 ٪ من مزيج الوقود بينما يبلغ الوقود الأحفوري جنبًا إلى جنب مع احتجاز الكربون 24 ٪.

وفقًا لنيفا إسبينوزا ، نائبة رئيس الموارد منخفضة الكربون في EPRI ، يسلط التحليل الضوء على أهمية الاختيارية في تحقيق أهداف الطاقة النظيفة على مستوى البلاد.

قال إسبينوزا: “قبل كل شيء ، سيحتاج نظام الطاقة في الغد إلى قدر أكبر من المرونة إذا أرادت الولايات المتحدة أن تصل إلى أهدافها المناخية لمنتصف القرن بتكلفة معقولة وموثوقة ومنصفة”. “عندما يتعلق الأمر بتطوير المحفظة الكاملة لموارد الطاقة ، فإن القرارات التي يتخذها قادة الصناعة والحكومة اليوم ستؤثر بشكل مباشر على الخيارات المتاحة في العقود المقبلة.”