7 أشياء يجب معرفتها حول إزالة الكربون في قانون ابتكار الطاقة الأمريكي

نُشر في الأصل على مدونة World Resources Institute.

بواسطة جريج كارلوك

تشق حزمة تشريعية جديدة بشأن الطاقة طريقها من خلال مجلس الشيوخ الأمريكي. قانون ابتكار الطاقة الأمريكي (AEIA) عبارة عن مجموعة من العشرات من فواتير الطاقة التي أقرتها لجنة مجلس الشيوخ للطاقة والموارد الطبيعية ، معظمها بدعم من الحزبين.

لا يصور الرعاة هذا على أنه تغير مناخي شامل أو فاتورة طاقة نظيفة. لا يمثل AEIA الحل الوحيد لإزالة الكربون من الاقتصاد الأمريكي ، ولكنه سيكون أول فاتورة طاقة رئيسية منذ أكثر من عقد ويمكن أن يوفر لبنات بناء إضافية نحو التقدم في قضية كان فيها دعم الحزبين مراوغًا. فهو لا يحل محل الحاجة إلى تفويضات إضافية لخفض الانبعاثات والإنفاق على البنية التحتية والحوافز الضريبية وسعر الكربون لضمان قيام الولايات المتحدة بإزالة الكربون بوتيرة تتفق مع النتائج التي توصلت إليها الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ وأهداف اتفاقية باريس.

مع الإقرار بأنه ليست كل اللبنات الأساسية متساوية ، وأن هناك حاجة إلى المزيد ، إليك خمس نقاط مضيئة داخل AEIA لإزالة الكربون بسرعة من الاقتصاد الأمريكي ، ومجالان مثيران للقلق:

نقاط مشرقة لإزالة الكربون من الاقتصاد الأمريكي

1. بحث وتطوير الطاقة النظيفة الجديدة

تعتبر طاقة الرياح والطاقة الشمسية من تقنيات الطاقة النظيفة الناضجة التي تحظى بنصيب الأسد من الاهتمام. يساهمون حاليًا بنسبة 10 ٪ من إجمالي توليد الكهرباء ، ويمكن أن يوفروا ما يصل إلى 30 ٪ بحلول عام 2050 وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية. يعتقد محللون آخرون أن هذه المساهمة ستكون أكبر من ذلك بكثير. وفي الوقت نفسه ، ظلت الكهرباء من مصادر متجددة أخرى متخصصة. الطاقة الحرارية الأرضية حاليًا أقل من نصف في المائة من التوليد السنوي ، والطاقة البحرية والحركية المائية (MHK) - الطاقة من المد والجزر والأمواج وتيارات الأنهار - بالكاد تسجل.

في إستراتيجية تقنية "كل ما سبق" ، تقوم AEIA بدفع دفعة أولى على هذين المصدرين للطاقة المتجددة. وهو يتطلب من وزارة الداخلية تحديث تقييمها لعام 2008 لإمكانيات الطاقة الحرارية الأرضية في الولايات المتحدة ، والذي وجد أكثر من 500 جيجاوات من السعة المحتملة من تقنيات الطاقة الحرارية الأرضية التقليدية والمعززة. يعد هذا أمرًا مهمًا بالنظر إلى السعة الحالية المثبتة في الولايات المتحدة والتي تبلغ حوالي 1100 جيجاوات في عام 2019. ويصرح AEIA بمبلغ 165 مليون دولار سنويًا على مدار خمس سنوات للبحث والتطوير وإظهار تقنيات الطاقة الحرارية الأرضية المحسنة ، مع توفير المساعدة المالية لحكومات الولايات والحكومات المحلية والقبلية ، وكذلك المنظمات غير الربحية وغيرها ، لنشر تقنيات الطاقة الحرارية الأرضية التقليدية.

يصرح قانون ابتكار الطاقة الأمريكي بتمويل أبحاث وتطوير الطاقة النظيفة الجديدة ، بما في ذلك الطاقة البحرية والحركية المائية. تصوير إيان غانيون / وزارة الطاقة

بالإضافة إلى ذلك ، يصرح AEIA بمبلغ 320 مليون دولار على مدى عامين لبحث وتطوير MHK على أساس اقتصاديات الحجم - والتي يمكن أن تولد تقديرات وزارة الطاقة حوالي 1250-1850 تيراواط / ساعة سنويًا ، أي ما يعادل 30-45٪ من صافي توليد الطاقة اعتبارًا من عام 2019 عبر جميع أنواع الوقود في الولايات المتحدة. تعد الطاقة الحرارية الأرضية و MHK مصادر كبيرة محتملة للطاقة النظيفة ، والاستفادة منها يتطلب استثمارات الآن لخفض تكلفتها وتعزيز نشرها.

في فوز ثانٍ لابتكار الطاقة النظيفة ، أعادت AEIA ترخيص وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة للطاقة (ARPA-E) ، والتي تم وصفها كمحرك ناجح للابتكار منذ إنشائها في عام 2009. AEIA تمتد الوكالة حتى عام 2025 ، وتفويض أخرى ما يقرب من 3 مليارات دولار للاستثمار في التقنيات التي يمكن أن تحسن كفاءة الطاقة في جميع القطاعات ، وتقليل الانبعاثات المرتبطة بالطاقة وتقليل واردات الطاقة.

أخيرًا ، سيتطلب اقتصاد الطاقة النظيفة قوة عاملة تتناسب مع حجم ووتيرة الانتشار. يصرح AEIA بمبلغ 45 مليون دولار لبرنامج منح تجريبي للتدريب أثناء العمل والتدريب المهني في الوظائف المتعلقة بكفاءة الطاقة والطاقة المتجددة وتحديث الشبكة. تعطي الأحكام الأولوية على وجه التحديد للأقليات والنساء والمحاربين القدامى والأفراد الذين ينتقلون من وظائف قطاع الطاقة الأحفورية - في إشارة إلى انتقال عادل.

2. تكنولوجيا تخزين أفضل للطاقة

يتمثل أحد التحديات الملحوظة في نظام الطاقة الذي يعتمد على الطاقة المتجددة المتقطعة في تخزين الطاقة. قدرت إحدى الدراسات أن نظام الطاقة المرن يتطلب 100 جيجاوات على الأقل في البطاريات الجديدة والتخزين الأخرى ، بما في ذلك التخزين طويل الأمد. لمعالجة هذا الأمر ، تضم AEIA قانون تكنولوجيا تخزين الطاقة الأفضل من الحزبين (BEST).

يهدف قانون BEST إلى تشجيع تخزين الطاقة على نطاق الشبكة في الولايات المتحدة من خلال السماح بمبلغ 270 مليون دولار سنويًا حتى عام 2024 في برامج البحث والتطوير والتظاهر وغيرها من برامج الحوافز التنظيمية. ويشمل ذلك حلول التخزين للمباني والنقل وشبكة الطاقة. كما يحدد المساعدة الفنية والتخطيطية لتعاونيات ومرافق الكهرباء لشراء أنظمة تخزين الطاقة.

3. تحديث شبكة الكهرباء

يتطلب جلب كل تلك الطاقة النظيفة والتخزين إلى شبكة الكهرباء الوطنية استثمارات جديدة في التخطيط والبنية التحتية. يتخذ AEIA الخطوة الأولى من خلال السماح بالبحث والشرح في مجالين رئيسيين ، بالإضافة إلى تخزين الشبكة.

المجال الأول هو تحسينات الأداء في أنظمة توزيع الطاقة في جميع أنحاء البلاد والتي من شأنها مساعدة مشغلي الشبكات على إثبات قدرتهم على دمج وتشغيل أشكال متعددة من تكنولوجيا الطاقة والتخزين بكفاءة ومرونة. وتتمثل الأولوية الثانية في أنظمة الطاقة التقليدية والمتجددة ذات الشبكات الصغيرة والهجينة - مع الاعتراف بأن شبكة المستقبل ستكون عبارة عن فسيفساء من أنظمة الطاقة المترابطة والمستقلة التي تحتاج إلى توفير طاقة نظيفة وموثوقة. بموجب AIEA ، ستزود الحكومة الفيدرالية حكومات الولايات والحكومات المحلية والقبلية بالدعم في إثبات جدوى أنظمة الشبكات الصغيرة والهجينة.

4. إزالة الكربون وعزله

لا يمكن للولايات المتحدة أن تصل إلى صافي انبعاثات غازات الدفيئة إلى الصفر بحلول منتصف هذا القرن (وهو ما يقول العلماء إنه ضروري للحد من أسوأ آثار تغير المناخ) دون خفض الانبعاثات بعمق وإزالة الانبعاثات من الغلاف الجوي. يتضمن ذلك تطوير ونشر التكنولوجيا التي يمكنها التقاط الانبعاثات قبل دخولها الغلاف الجوي ، وإزالة ثاني أكسيد الكربون أو غازات الدفيئة الأخرى مباشرة من الهواء ، وتخزين الكربون الملتقط أو استخدامه.

يحتوي AEIA على أحكام لدفع هذا التطور. وستسمح بمبلغ 600 مليون دولار لبرنامج تخزين الكربون الذي يهدف إلى اكتشاف التكوينات الصخرية الطبيعية تحت الأرض المناسبة لعزل الغاز على نطاق واسع. سيؤسس برنامج استخدام الكربون لإثبات الاستخدامات الجديدة لثاني أكسيد الكربون في المنتجات التجارية والصناعية. أخيرًا ، سوف يأذن لبرنامج لتطوير وإظهار تقنيات واستراتيجيات لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي - المعروف باسم التقاط الهواء المباشر - على نطاق واسع. في حين أن التقاط الهواء المباشر ليس له حد أعلى نظريًا ، تقدر إحدى دراسات WRI أنه يمكن التقاط ما بين 200 و 1400 ميغا طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا بحلول عام 2050 مع السياسات الفيدرالية الصحيحة المعمول بها.

سيكون السؤال الرئيسي هو ما إذا كانت التقنيات التي تأتي من هذه البرامج تصبح فعالة من حيث التكلفة للنشر على نطاق واسع ، وتلتقط الكربون بمعدل مرتفع بما يكفي للوصول إلى صافي انبعاثات صفرية في الوقت المناسب. بعض التقنيات في مرحلة البحث والتطوير ؛ يتم نشر الآخرين للتو ومن المرجح أن يصبحوا أرخص مع توسيع نطاقهم وإدماجهم للدروس المبكرة. بعض التطبيقات الواعدة موجودة في صناعات مثل الأسمنت والصلب حيث تكون خيارات تقليل الانبعاثات محدودة أكثر.

في قطاع الطاقة في الولايات المتحدة ، هناك مجموعة متنوعة من الخيارات لإزالة الكربون من توليد الكهرباء والتي من المحتمل أن تكون أكثر فعالية من حيث التكلفة من إعادة تجهيز محطات الوقود الأحفوري بتقنية التقاط الكربون. من ناحية أخرى ، هناك العديد من محطات الطاقة التي تعمل بالوقود الأحفوري التي تم بناؤها مؤخرًا في آسيا والتي قد تحتاج إلى التعديل التحديثي مع احتجاز الكربون. يمكن لبرنامج البحث والتطوير أن يضع الشركات الأمريكية في وضع يسمح لها بتوفير تلك التكنولوجيا ، وتعزيز القدرة التنافسية للولايات المتحدة ، ودعم إزالة الكربون على الصعيد العالمي.

5. الانبعاثات الصناعية والتصنيع

لا يمكن تجاهل الانبعاثات من القطاع الصناعي. في عام 2018 ، شكل هذا القطاع 22٪ من الانبعاثات في الولايات المتحدة - مدفوعًا باستخدام الوقود الأحفوري للطاقة والانبعاثات من العمليات الكيميائية والتصنيعية وغيرها من العمليات الصناعية. في حين أن AEIA لن يقود بنفسه إزالة الكربون من القطاع ، فإنه يمكن أن يضع الأساس لبرنامج للقيام بذلك في المستقبل. ستنشئ برنامج تطوير تكنولوجيا الحد من الانبعاثات الصناعية للبحث والتطوير والعرض والتطبيق التجاري للتقنيات التي تقلل الانبعاثات في القطاع الصناعي.

يتطلب نزع الكربون بنجاح عن الاقتصاد الأمريكي دعمًا لامركزيًا إضافيًا وبناء القدرات للصناعة. يمكن للجامعات والمختبرات الوطنية أن توفر مراكز ابتكار. وبهذه الروح ، ستنشئ AEIA أيضًا برامج "مستقبل الصناعة" و "التصنيع المستدام" ، بالإضافة إلى مراكز البحث والتقييم الصناعية في جميع أنحاء البلاد. ستوفر هذه البرامج الممولة اتحاديًا في الجامعات البحث والتطوير والتدريب للطاقة البديلة والكفاءة والحلول المستدامة للتصنيع والصناعة وسلاسل التوريد وأنظمة الطاقة.

مخاوف بشأن إزالة الكربون من الاقتصاد الأمريكي

1. المعايير المطلوبة لاستثمارات الوقود الأحفوري

على الرغم من التركيز القوي لمشروع القانون هذا على الطاقة النظيفة والكفاءة وانبعاثات أقل ، يمكن أن تؤدي بعض الأحكام إلى الاستثمار في التقنيات الأحفورية التي لا تتوافق مع الاقتصاد الخالي من الكربون بعمق. على سبيل المثال ، سوف تسمح AEIA بمبلغ 4 مليارات دولار - أحد أكبر التراخيص في مشروع القانون - لبرنامج تكنولوجيا الفحم والغاز الطبيعي الجديد الذي سيكون هدفه "ضمان الاستخدام المستمر لموارد الفحم والغاز الطبيعي المحلية الوفيرة من خلال التطوير للتقنيات التحويلية التي ستحسن بشكل كبير الكفاءة والفعالية والتكاليف والأداء البيئي لاستخدام الفحم والغاز الطبيعي."

بينما يجب على الحكومة الفيدرالية أن تواصل الاستثمار في تقنيات الجيل التالي ، هناك حاجة إلى معايير مرجعية لضمان عدم مضاعفة تلك الاستثمارات ببساطة على التقنيات عالية الكربون التي ستصبح في نهاية المطاف أصولًا عالقة. قد يكون هذا أيضًا هو مصير أحكام AEIA التي تسرع استيراد وتصدير الغاز الطبيعي المسال على نطاق صغير - الذي له بصمة كبيرة من غازات الاحتباس الحراري - أو دراسة لبناء الإيثان والبنية التحتية البتروكيماوية الأخرى بالقرب من رواسب النفط والغاز في جبال الآبالاش.

2. كفاءة الطاقة هي فرصة ضائعة منخفضة

تعد كفاءة الطاقة أحد المبادئ الأساسية لأي خطة جادة لإزالة الكربون من الاقتصاد الأمريكي. هناك القليل من الأسباب المنطقية التي تقول إن كفاءة استخدام الطاقة لم تظهر بشكل أكبر في هذا القانون ، نظرًا لما يرتبط بها من وفورات في الطاقة والتكاليف ، وخفض الانبعاثات للحكومات والشركات والأسر. لدى الحكومة الفيدرالية أدوات عديدة لضمان استفادة السوق من هذه الفوائد ، بما في ذلك معايير أداء المعدات ؛ الحوافز الضريبية والضريبية ؛ المساعدة التقنية؛ المشتريات العامة؛ وتمويل البحث والتطوير والنشر.

على سبيل المثال ، يعد قانون توفير الطاقة والقدرة التنافسية الصناعية لعام 2019 أحد الفواتير التي أبلغت بها AEIA. على الرغم من بقاء العديد من أحكام القطاع الصناعي ، إلا أن ما لم يكن أحكامًا لتطوير قوانين طاقة بناء أقوى ودعم الولايات والحكومات المحلية في تنفيذ قوانين أفضل. بالنظر إلى أن عمر المباني يمكن أن يصل إلى مائة عام ، هناك حاجة الآن إلى بذل جهود لوضع أرضية من الكفاءة للمباني الجديدة والقائمة قبل أن يتم تقييد المزيد من انبعاثات الوقود الأحفوري في المجتمعات الأمريكية.

عندما يكون للكفاءة القدرة على خفض انبعاثات الولايات المتحدة إلى النصف بحلول عام 2050 ، هناك حاجة إلى مزيد من الاستثمارات ذات المغزى عبر الصناعة والمباني والمنازل والأجهزة والمعدات وتوزيع الكهرباء.

هناك حاجة إلى المزيد ، بما في ذلك الاعتمادات

في حين أنه لا يضع المسار الكامل لإزالة الكربون ، يحتوي AEIA المكون من 500 صفحة على أحكام يمكن أن تحرك الإبرة بشأن الطاقة والانبعاثات الأمريكية ، بما في ذلك كفاءة الطاقة ، والطاقة المتجددة ، وتخزين الطاقة ، والتقاط الكربون ، وتحديث الشبكة ، وغيرها من الأمور ذات الصلة. المواضيع.

من شأن التعديلات الإضافية المقترحة - على الرغم من الاحتمالات الضعيفة - أن تعزز التأثير المناخي للقانون ، بما في ذلك مجموعة من ائتمانات ضرائب الطاقة النظيفة للطاقة المتجددة ، والمركبات الكهربائية والتخزين ، بالإضافة إلى مشروع قانون من الحزبين للتخلص التدريجي من غازات الاحتباس الحراري القوية المسماة الهيدروفلوروكربون. هناك عدة عقبات برلمانية إضافية لتمرير مشروع القانون من خلال مجلس الشيوخ ومجلس النواب ولجنة المؤتمر - ناهيك عن تخصيص تمويل جديد.

كل هذا يعني أن AEIA سيبدو على الأرجح مختلفًا قبل أن يصبح قانونًا ولن يتم تمويل كل شيء إلى مستوى من الفعالية. ومع ذلك ، في وقت تجدد فيه التفاؤل والنقاش حول تشريعات المناخ والطاقة ، قد يكون هذا القانون نقطة مضيئة أخرى حيث تم كسر المأزق الحزبي. إنه يضع العديد من اللبنات ذات المغزى لوضع اقتصاد الولايات المتحدة على طريق إزالة الكربون بشكل عميق.