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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。

這些都是雄心(xin)勃勃的目(mu)標，但對過(guo)去15年電力部(bu)門(men)的新觀(guan)察表明，大規(gui)模減排是可能(neng)(neng)的。能(neng)(neng)源部(bu)勞倫斯伯克(ke)利國家(jia)實驗(yan)室（伯克(ke)利實驗(yan)室）的新研究分析了歷史趨勢(shi)，以研究電力部(bu)門(men)在減少排放方面已經取(qu)得了多少進(jin)展。

這項標題為《通往零(ling)的(de)(de)一(yi)半(ban)：實現無碳電力部門的(de)(de)進(jin)展(zhan)》的(de)(de)研究回顧了能源(yuan)信息署（EIA）的(de)(de)2005年年度能源(yuan)展(zhan)望(wang)，EIA是美(mei)國(guo)政府(fu)收集和分析數據的(de)(de)官方機構。

該研究的(de)主(zhu)要作者、伯克利實驗室的(de)科學家Ryan Wiser說："按(an)常規(gui)預測(ce)，從2005年(nian)到(dao)2020年(nian)，每年(nian)的(de)二氧化碳排放(fang)量(liang)從24億到(dao)30億公噸（MMT）上升。但2020年(nian)的(de)實際排放(fang)量(liang)下(xia)降(jiang)到(dao)只有14.5億公噸。美(mei)國將電力部門的(de)排放(fang)量(liang)比預測(ce)水平減少了52%，所以現在已經行至半路。"

根據該研(yan)究(jiu)，相(xiang)(xiang)對于(yu)預測值，消(xiao)費者的(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)(zong)電(dian)(dian)力(li)成本降低了18%；對人類(lei)健康和氣(qi)候(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)成本分(fen)別(bie)降低了92%和52%；而發(fa)電(dian)(dian)行業的(de)(de)(de)(de)(de)工作(zuo)數量增加了29%。從(cong)技(ji)術進步到政(zheng)策，該研(yan)究(jiu)確定了過去15年(nian)中(zhong)促(cu)使美(mei)國電(dian)(dian)力(li)部(bu)門(men)降低碳排放的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)驅動因素(su)。2020年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)力(li)總(zong)(zong)需求與2005年(nian)幾乎(hu)完全相(xiang)(xiang)同，比15年(nian)前(qian)的(de)(de)(de)(de)(de)預測低24%。"這(zhe)種需求的(de)(de)(de)(de)(de)下(xia)降部(bu)分(fen)是(shi)由于(yu)部(bu)門(men)和經濟的(de)(de)(de)(de)(de)變化，但(dan)也(ye)是(shi)由于(yu)政(zheng)策和技(ji)術進步所推動的(de)(de)(de)(de)(de)更高的(de)(de)(de)(de)(de)能源效(xiao)率，"Wiser說(shuo)。

研究人員發現(xian)，風能和(he)太陽能的(de)(de)表現(xian)大大超出(chu)了預期，2020年的(de)(de)發電量是(shi)預測(ce)的(de)(de)13倍。這也是(shi)技術發展以及(ji)州(zhou)和(he)聯邦政策的(de)(de)結果，因為新(xin)的(de)(de)風能和(he)太陽能技術的(de)(de)價格暴(bao)跌。

此(ci)外(wai)，核能(neng)發電(dian)基本(ben)上保(bao)持穩定，跟蹤過去(qu)的(de)預測，并幫助(zhu)確(que)保(bao)碳排放(fang)沒有(you)倒退(tui)。

研究發現，從煤炭轉向(xiang)天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)發電(dian)在降低碳排放方面發揮(hui)了很大(da)作用。在頁(ye)巖氣(qi)(qi)革命和低燃料價格的推動下(xia)，天(tian)然(ran)氣(qi)(qi)發電(dian)占比迅速增長。

研究人員(yuan)還發現，過去15年的變(bian)化有許多(duo)其他經濟和環境(jing)效益。例(li)如(ru)，2020年消費者的總電(dian)費比EIA之前(qian)預(yu)測的低18%，每年共節省860億美(mei)元。

根據(ju)該研究，減(jian)少硫和氮的(de)(de)排放(fang)導致了(le)較低的(de)(de)健(jian)康(kang)影響(xiang)，如呼吸道疾病，每(mei)年過早死(si)亡人數(shu)從38000人下降到3100人。共同作者(zhe)、伯(bo)克利(li)實(shi)驗室科學家Dev Millstein說："與一切照舊的(de)(de)預測(ce)相比，國家不僅(jin)大大減(jian)少了(le)其碳足跡(ji)，而且(qie)還減(jian)少了(le)總(zong)的(de)(de)能(neng)源費用和健(jian)康(kang)負擔。"

該研究還發現(xian)，雖(sui)然就(jiu)業模式隨著電力(li)部門(men)的(de)變化而(er)變化，但電力(li)供應正(zheng)在支持比早期預測可能出(chu)現(xian)的(de)情況多20萬(wan)個(ge)工作(zuo)。

雖然(ran)回顧(gu)表明，在15年的(de)時(shi)間(jian)里，排放的(de)巨大變(bian)化是可能(neng)的(de)，但該研究指出(chu)，這(zhe)并不保(bao)證未(wei)來15年將看到類似的(de)進展。鑒(jian)于風能(neng)、太陽(yang)能(neng)和(he)電池技(ji)術的(de)進步(bu)，這(zhe)些(xie)資源很可能(neng)在近期內(nei)對電力部(bu)門(men)的(de)進一步(bu)脫碳發揮(hui)重要作(zuo)用(yong)。

根據(ju)該(gai)研究，接近零(ling)(ling)碳電(dian)力(li)(li)部(bu)(bu)門目(mu)標所需的(de)很大(da)一部(bu)(bu)分能力(li)(li)已經在(zai)開(kai)發(fa)過程中：大(da)約660吉瓦的(de)風能和太(tai)陽(yang)能已經申請了(le)傳輸通道，超過了(le)接近零(ling)(ling)碳電(dian)力(li)(li)部(bu)(bu)門目(mu)標所需的(de)一半。并(bing)非所有提議的(de)項目(mu)都會被建(jian)造，但其規(gui)模(mo)表明了(le)對發(fa)展綠色能源(yuan)的(de)興趣(qu)。擴大(da)可再生能源(yuan)的(de)規(gui)模(mo)需要(yao)(yao)大(da)量(liang)的(de)基礎(chu)設施。電(dian)力(li)(li)部(bu)(bu)門將不(bu)得不(bu)確保電(dian)力(li)(li)輸送、可靠性和復原力(li)(li)；建(jian)立新的(de)輸電(dian)基礎(chu)設施；改(gai)變規(gui)劃和電(dian)網(wang)運行(xing)；修(xiu)改(gai)選址(zhi)程序(xu)；并(bing)關注(zhu)受(shou)影響的(de)工人和社區。另一個主要(yao)(yao)挑戰是如(ru)何滿足最后(hou)一部(bu)(bu)分需求，以確保在(zai)風不(bu)吹、太(tai)陽(yang)不(bu)照的(de)情況下有可靠的(de)電(dian)力(li)(li)供應。

該研究的結論是，需(xu)要進(jin)一步研究、開發(fa)和展示能(neng)夠填補這一空白(bai)的眾多技術，如(ru)更長時間(jian)的能(neng)源(yuan)(yuan)儲存、氫氣或(huo)(huo)合(he)成(cheng)燃料、生(sheng)物能(neng)源(yuan)(yuan)、帶有(you)碳捕獲的化石或(huo)(huo)生(sheng)物質發(fa)電、核能(neng)、地熱(re)能(neng)源(yuan)(yuan)和帶有(you)儲存的太陽能(neng)-熱(re)能(neng)。