Saman Sarheng / Yale E360

观点

从房屋到汽车,现在是时候让所有事物电气化了

从化石燃料中转移的关键是,消费者开始用由干净的电力供电的电动版本代替其家用电器,供暖系统和汽车。挑战令人生畏,但是当经济利益得到广泛感受时,政治将会改变。

长期以来,气候解决方案的对话一直由能源系统的供应侧观点主导:什么将取代燃煤电厂?天然气会成为桥梁燃料吗?能电力行业?这些都是重要的问题,但是至关重要的是,它们错过了一半的方程式。我们必须将能源系统的需求方面带到气候辩论的核心。

需求方面是人类,家庭和选民居住的地方。在这里,我们每天使用机器,以及我们使用哪种机器的选择(无论是由化石燃料提供动力还是电力),使我们的气候行动和气候解决方案具有个人化。我们在供应方面没有很多选择,但是我们在需求方面有所有选择。在大多数情况下,我们决定开车,如何加热水,加热房屋,烹饪食物,是什么干扰我们的洗衣,甚至是什么割草。这构成了我们的“个人基础设施”,并且正在互换该基础设施,这将成为从化石燃料到绿色能源的全球过渡的主要驱动力。

根据分析重新布线美国,我共同创立了一个非营利性智囊团,重点是使我们的生活充气,如果我们重新绘制了我们的排放量,我们就会看到有关家庭活动的地图42%源于我们在厨房桌子周围做出的决定。如果我们包括与商业部门相关的办公室,建筑物和车辆以及我们从办公室办公桌做出的决定,则将接近65%。

我们必须在需求侧提供新的电动机,并在供应方面干净地发电。

供应方面的气候挑战是一个相对较少数量的巨型机器的问题,包括煤矿,LNG码头,管道,炼油厂以及天然气和燃煤发电厂,所有这些都归公司所有。需求侧气候挑战涉及大量相对较小的机器。在美国,这是我们的2.8亿辆汽车和卡车,我们的7000万个化石燃料炉,6000万个化石燃料的热水器,2000万燃气干燥机以及5000万燃气炉,烤箱和炉灶。

传统的故事情节是我们生活中能做的事情,是1970年代石油危机所诞生的“效率优先”叙述。在此期间,我们需要适应降低外国石油供应,从而导致更有效的汽车具有更好的汽油行驶里程和更有效的设备。这使我们赋予了我们作为政策的效率,例如联邦规定的车辆燃料标准,并导致了能源之星电器。

但是现在我们面临着完全不同的能源危机。为了及时解决全球变暖以保持地球宜居,我们需要尽快到达零排放。显然,我们不能将自己的方式“效率”为零,我们需要将自己的方式转变为没有排放。从需求方面开始,这将得出一个明确的结论:我们必须使一切通电。很快。而且,我们必须在需求侧提供所有这些新电动机,并在供应方面清洁发电。

太快了?大致以我们替换这些东西的速度。汽车通常持续约20年。热水器平均12到15年;炉子和家庭供暖溶液,约20;厨房和洗衣电器,10到15年。我们可以实现的最佳气候结果是将所有这些需求端机器升级到下一次退休时高度性能的电机。这需要与增加电源为这些机器供电,并与干净的可再生能源相结合,同时还要在计划之前退休燃煤电厂和其他重型发射机。

全电动房屋。

全电动房屋。重新布线美国

我一直在公开谈论气候变化以及将近20年的解决方案。关于如何讲述一个可以激励人们在看似无法克服的故事的故事中,这是一次学习之旅。我担心虚无主义很快就会在这个问题上抓住我们,除非我们可以画出成功的样子。而且这张图片必须简单,可以执行的步骤可以实现。人们希望看到自己的解决方案,但不以牺牲自己喜欢的事物和现代生活的便利为代价。

我们仍然有一个很小的机会将全球变暖在2度C(3.6摄氏度)下保持,而不会完全改变日常生活的结构。这可能不是每个人的气候成功版本,但可以帮助避免生活中的机器的替代。为此,当我们取代今天使用的化石燃料机器时,我们需要实现合适技术的接近100%采用率。

幸运的是,现在大多数这些事情都存在技术。电动汽车目前具有足够的范围,并且足够接近经销商的成本范围,我们可以想象到这一过渡。每英里的成本也大大下降。空气源热泵现在具有高性能,以至于它们在许多气候中击败了传统的炉子和锅炉。现代感应烹饪体验比用汽油烹饪更好。在美国,屋顶太阳能是最便宜的能源,但在澳大利亚是正确的,而差异与法规有关。

从长远来看,使我们的生活充满信心,可以为每个家庭节省大量的能源账单 - 每户最高2500美元。

太阳能模块本身非常便宜,每瓦约30美分。澳大利亚运行了一项认证和培训计划,用于建立一名劳动力,该劳动力也将安装人员认证为检查员。这使得在澳大利亚购买和安装太阳能的过程在几天之内简单而可行。安装的成本最终为每瓦1美元。在美国,该过程需要60天,包括复杂的许可和检查要求。结果是,安装成本的价格为每瓦3美元。我们需要环顾世界上的最佳实践,并在任何地方实施它们。挪威的快速采用电动汽车是另一个例子。

如果您可以以澳大利亚安装的价格覆盖太阳能的普通屋顶,请在加利福尼亚或挪威尽可能轻松地将两辆电动汽车放在车道上,安装最好的日本热泵,然后用最好的德国感应灶具烹饪 -then back it all up with a household battery tied to a smart main panel connected to an enlightened grid that encourages consumers to self-generate power and to store and shift loads — we’d be a long way toward the success we need.

在美国,有一个十亿这些机器需要更换并安装在全国1.21亿户家庭中。这创造了巨大的经济机会,可以在美国制造所有或大多数这些机器。而且,由于所有这些事情的成本正在进一步下降,并且每年的表现都在提高,因此到2025年左右,人们将通过做出有关日常生活基础设施的这些选择来节省金钱。

在澳大利亚西北悉尼配备屋顶太阳能电池板的新房屋。

在澳大利亚西北悉尼配备屋顶太阳能电池板的新房屋。哈雷·金斯敦 /阿拉米股票照片

这不是气候变化的整个解决方案,但它是对此大部分解决方案的解决方案,它是我们今天可以开始部署的解决方案。是的,多年来,我们将需要政府补贴和激励措施,就像参议员马丁·海因里希(Martin Heinrich)(D-NM)提出的那样零排放房屋法目前,拜登总统在华盛顿辩论中辩论的“建造更好”计划中,这需要得到充分的资金。海因里希(Heinrich)的账单和一名众议院同伴将提供销售点折扣,用于热 - 热水热水器,热泵HVAC系统,电动烹饪用具和电动烘干机。目的是拆除房主的前期屏障,以用清洁替代替代化石燃料的设备。

从长远来看,根据重新布线美国的说法,使我们的生活充满电将为每个人节省大量的能源账单 - 最高2500美元。家庭储蓄报告。但是,这些清洁能源的前期成本更高,可以随着时间的推移提供节省。这意味着我们将需要低成本的融资。

低利益的“气候贷款”将使每个人都可以负担这些干净技术的前期成本。不同的家庭有不同的融资需求,因此我们需要将所有政策杠杆拉到联邦和州一级,并建立公私合作伙伴关系以实现这一目标。如果银行介入,政府的作用将是确保所有家庭都能负担得起。对于许多家庭而言,将这些投资与家庭抵押贷款一起进行。对于其他家庭,联邦政策已经存在,使人们能够作为公用事业法案的一部分付款,并从长远来看拥有升级的电器。当人们购买新的电器和机器时,需要提供这些激励措施和机制。

美国的大众电气化将在每个邮政编码中创造多达2500万个新工作。

批评者会争辩说,这将构成政治障碍。它将。但是,如果我们仍然受到我们认为在政治上的可能性的约束,那么我们将永远不会有足够的雄心勃勃的气候议程。我们必须改变政治,而当每个家庭都有经济利益时,政治才会改变并成为两党。屋顶太阳能在澳大利亚不再是政治性的,因为所有政治条纹的家庭都感受到对电力更便宜的现金流的积极影响。不能低估的是,福特F-150是一种文化偶像和有史以来生产最多的车辆,它是电动的。一旦家庭红色,蓝色和紫色享受电动F-150的所有权成本较低,整个问题的政治就会改变。各个条纹的挪威人都支持该国快速采用电动汽车,这绝不是一个政治问题。政客们仍然能够出售一个害怕2021年这种过渡周围变化和损失的故事。越来越多的事情是不可能的,因为经济学会发生变化。

这种需要的电气化将使经济所需的能源总量减半,但需要交付的电量三倍。显然,至关重要的是,这种电能是干净生产的。可以在屋顶,商业建筑和停车场上本地生产10%至30%。其余的将需要由风电场,公用事业规模的太阳能农场以及地热,水力发电和核设施生产。所有这些设施都需要通过长距离传输线连接。

在挪威奥斯陆充电的电动汽车。

在挪威奥斯陆充电的电动汽车。

当然,这一切都不是简单的,也不是政治上的简单,但是随着每年的不可避免性,这种解决方案变得更加如此,成本竞争力更高,我们打击气候的动机随着气候破坏的每个季节而增加。唯一的问题是,我们的紧迫感是否会足够快地增长,以减轻气候灾难为时已晚。我的乐观源于这样一个事实,即过渡的规模降低了足够的成本,使过渡成为经济大满贯的扣篮,这将显着改变政治。

家庭电气化的长期经济利益不仅在节能,而且在创造就业机会中。根据国家能源基础设施的现代化,美国的大众电气化将创造多达2500万个新工作 - 在每个邮政编码中 -重新布线分析。这些工作中的大多数 - 安装太阳能电池板和风力涡轮机,升级网格,用干净的加热器代替脏加热器 - 必然是本地的。您不能外包清洁能源。您无法在近海安装电源炉灶的安装。这些工作将产生倍增的效果,因为作为太阳能安装人员做得好的女性将在她当地的社区中花钱。

同时,我们应该停止假装会有其他奇迹技术会改变游戏。大多数解决方案将是电气化。氢气和核核技术也是一天结束的电力技术。

当战时生产委员会优先考虑自由船,解放者轰炸机,吉普车和穆尼蒂奥斯时,一切都将需要美国在第二次世界大战中的重点。这次将是电池而不是子弹,风力涡轮机而不是飞机,以及电动汽车而不是坦克。

Once we make the trade to clean energy, we’ll find that we’ll be able to enjoy all the comforts of home we’re used to — warmth and cooling, zippy cars, hot water, radiant heat — but with lower costs and cleaner air.

这是一个关键的时刻,但如果我们采取明智的行动,这对经济,我们的家庭和环境也可能是一个伟大的时刻。我们有最后的机会解决气候变化:使一切通电。