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伯克利實驗室的新研究回顧了實現無碳電力部門的進展。對氣候變化的關注正促使美國越來越多的州、公用事業公司和企業設定電力部門碳排放為零的目標。迄今為止，17個州加上華盛頓特區和波多黎各已經通過了法律或行政命令，在未來幾十年內實現100%無碳電力。此外，46家美國電力公司已承諾最遲在2050年實現無碳排放。總的來說，這些目標涵蓋了美國人口和經濟的一半左右。

這些都是(shi)(shi)雄心勃(bo)勃(bo)的目標，但(dan)對(dui)過去(qu)15年電力(li)部(bu)門的新(xin)觀察(cha)表明，大(da)規模減排(pai)是(shi)(shi)可能(neng)的。能(neng)源(yuan)部(bu)勞倫斯伯克(ke)利(li)國家實(shi)驗室（伯克(ke)利(li)實(shi)驗室）的新(xin)研(yan)究(jiu)分(fen)析了歷史(shi)趨勢，以研(yan)究(jiu)電力(li)部(bu)門在減少(shao)排(pai)放方(fang)面已經取得了多少(shao)進展。

這(zhe)項標題(ti)為(wei)《通(tong)往零的一(yi)半(ban)：實(shi)現無碳電力(li)部門的進展》的研究回顧了能(neng)源信(xin)息署（EIA）的2005年(nian)年(nian)度(du)能(neng)源展望，EIA是(shi)美國政府收集和分(fen)析數據的官方機構。

該研究的(de)(de)主要作(zuo)者、伯克利(li)實驗室的(de)(de)科學家Ryan Wiser說："按常規預測，從2005年(nian)到2020年(nian)，每年(nian)的(de)(de)二氧(yang)化碳排(pai)放量從24億(yi)到30億(yi)公噸（MMT）上升。但2020年(nian)的(de)(de)實際排(pai)放量下降到只有14.5億(yi)公噸。美(mei)國將電力部門的(de)(de)排(pai)放量比預測水(shui)平減(jian)少了(le)52%，所以現在(zai)已(yi)經行至半路。"

根據該研究，相對于(yu)預測(ce)值(zhi)，消費者的(de)(de)總電力(li)(li)成本(ben)降低(di)了18%；對人類健康和(he)氣候的(de)(de)成本(ben)分(fen)別(bie)降低(di)了92%和(he)52%；而發電行業(ye)的(de)(de)工(gong)作數量增加了29%。從技術進步到政(zheng)策(ce)，該研究確定(ding)了過去15年中促使(shi)美(mei)國電力(li)(li)部(bu)門降低(di)碳排放的(de)(de)主要驅動因素。2020年的(de)(de)電力(li)(li)總需求(qiu)(qiu)與2005年幾乎完全相同(tong)，比15年前(qian)的(de)(de)預測(ce)低(di)24%。"這種需求(qiu)(qiu)的(de)(de)下降部(bu)分(fen)是(shi)由于(yu)部(bu)門和(he)經濟的(de)(de)變(bian)化(hua)，但也(ye)是(shi)由于(yu)政(zheng)策(ce)和(he)技術進步所(suo)推(tui)動的(de)(de)更高的(de)(de)能(neng)源效率，"Wiser說。

研(yan)究人員(yuan)發(fa)現，風能和(he)太陽能的(de)(de)表現大大超出了預(yu)期，2020年(nian)的(de)(de)發(fa)電量(liang)是預(yu)測的(de)(de)13倍(bei)。這也是技術發(fa)展以及州和(he)聯(lian)邦政策(ce)的(de)(de)結果，因為新的(de)(de)風能和(he)太陽能技術的(de)(de)價(jia)格暴跌。

此外，核(he)能發電基本上(shang)保持穩定，跟蹤過去的預(yu)測，并幫助(zhu)確保碳排放沒有倒退。

研究發(fa)現，從(cong)煤炭轉向天然(ran)(ran)氣(qi)發(fa)電在(zai)降(jiang)低碳(tan)排放方(fang)面(mian)發(fa)揮了很大作用(yong)。在(zai)頁(ye)巖氣(qi)革(ge)命和(he)低燃料(liao)價格的推(tui)動下(xia)，天然(ran)(ran)氣(qi)發(fa)電占比迅速增長。

研(yan)究人員(yuan)還(huan)發現，過去15年的(de)變化有(you)許多其他(ta)經濟(ji)和環(huan)境效益。例如，2020年消(xiao)費(fei)者(zhe)的(de)總電費(fei)比EIA之前(qian)預測的(de)低18%，每年共(gong)節省860億(yi)美元。

根(gen)據該研究，減少(shao)(shao)硫和氮的(de)(de)排放導致了(le)較低的(de)(de)健(jian)康影響，如呼吸道疾病，每年過早死亡人(ren)數從38000人(ren)下(xia)降到3100人(ren)。共同作者、伯克利(li)實驗(yan)室(shi)科學家Dev Millstein說："與一切照(zhao)舊(jiu)的(de)(de)預(yu)測相比，國(guo)家不僅(jin)大大減少(shao)(shao)了(le)其(qi)碳足跡，而且還減少(shao)(shao)了(le)總的(de)(de)能源費用(yong)和健(jian)康負擔。"

該(gai)研究還發現，雖然(ran)就業模式隨(sui)著電(dian)力(li)部門的(de)變(bian)化(hua)而變(bian)化(hua)，但電(dian)力(li)供應(ying)正(zheng)在(zai)支持比早(zao)期預測可能出現的(de)情況(kuang)多20萬個(ge)工作。

雖(sui)然回顧表明，在15年(nian)的(de)(de)(de)時間里，排(pai)放的(de)(de)(de)巨大(da)變化是可能的(de)(de)(de)，但該(gai)研究指出，這并不保證(zheng)未(wei)來15年(nian)將看到類似的(de)(de)(de)進(jin)(jin)展。鑒于風能、太陽能和電池技術的(de)(de)(de)進(jin)(jin)步，這些資源很可能在近期內對電力部門的(de)(de)(de)進(jin)(jin)一步脫碳發揮重要作用。

根(gen)據該(gai)研究，接近(jin)零(ling)碳(tan)電力(li)(li)部(bu)門(men)目標(biao)所需(xu)(xu)(xu)的(de)(de)很大一(yi)部(bu)分(fen)能(neng)(neng)力(li)(li)已經(jing)在開發(fa)過程中(zhong)：大約660吉瓦的(de)(de)風能(neng)(neng)和(he)太陽(yang)能(neng)(neng)已經(jing)申(shen)請了(le)(le)傳輸(shu)通(tong)道，超過了(le)(le)接近(jin)零(ling)碳(tan)電力(li)(li)部(bu)門(men)目標(biao)所需(xu)(xu)(xu)的(de)(de)一(yi)半。并非所有提議的(de)(de)項目都會被建造(zao)，但(dan)其規(gui)模(mo)表明(ming)了(le)(le)對發(fa)展綠色能(neng)(neng)源的(de)(de)興趣。擴大可(ke)(ke)再生能(neng)(neng)源的(de)(de)規(gui)模(mo)需(xu)(xu)(xu)要大量的(de)(de)基(ji)礎(chu)設施。電力(li)(li)部(bu)門(men)將不得不確保電力(li)(li)輸(shu)送(song)、可(ke)(ke)靠性(xing)和(he)復原力(li)(li)；建立新的(de)(de)輸(shu)電基(ji)礎(chu)設施；改變規(gui)劃和(he)電網運行(xing)；修改選址程序；并關注受影響的(de)(de)工人和(he)社區。另一(yi)個主要挑戰是如何(he)滿足最后一(yi)部(bu)分(fen)需(xu)(xu)(xu)求，以確保在風不吹、太陽(yang)不照的(de)(de)情況下(xia)有可(ke)(ke)靠的(de)(de)電力(li)(li)供應。

該研究的(de)結論是，需要(yao)進一步研究、開發(fa)和(he)展示(shi)能(neng)(neng)夠填補這一空白的(de)眾(zhong)多技術(shu)，如(ru)更長(chang)時(shi)間的(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)儲存(cun)、氫氣或(huo)合成燃料、生物(wu)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)、帶(dai)有(you)碳捕(bu)獲的(de)化石(shi)或(huo)生物(wu)質發(fa)電、核能(neng)(neng)、地熱能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)和(he)帶(dai)有(you)儲存(cun)的(de)太陽(yang)能(neng)(neng)-熱能(neng)(neng)。