出典:climatesolutions.org
GHG 排出量を大幅に削減するには、エネルギー供給、森林、農業システムの管理方法だけでなく、世界のエネルギー、材料、製品のほとんどが消費される都市部での生活や移動の方法も包括的に変える必要があります。 文献で説明されている低炭素の未来、つまり「徹底的な脱炭素化」への主な道筋は次のとおりです。
- 保全と効率 - 建物、輸送、産業におけるエネルギー消費を削減し、エネルギーをより効率的に使用します。
- 脱炭素化 - 電力網から石炭を完全に取り除くことにより、電力とその他の燃料を脱炭素化します。 2030-35の期間内に暖房と輸送における化石ガスの使用を制限する。 2030年までに輸送用燃料の炭素含有量を半減し、2050年までにゼロカーボン燃料を達成する。
- 燃料転換 - 化石燃料を低排出からゼロ排出の再生可能燃料に切り替えて、建物、車両、産業に電力を供給します。
- 廃棄物の削減 - すべての廃棄物に関連する排出量を削減し、消費量を削減します。
- 排出隔離 - 森林、農地、植生、土壌などの自然の炭素吸収源を保護し、増加させます。
- メタン排出削減 - 埋め立て地、炭鉱、農業からのメタン排出を削減するために、新規および既存の化石ガスおよび石油開発に対するメタン排出基準を設定します。
6 つのセクターの移行
脱炭素化の取り組みに集中すべき主要なセクターは 6 つあり、それぞれに以下のような一連の重要な移行またはアクションを実行する必要があります。
エネルギー供給セクターに必要な移行
- エネルギー効率の向上
- 公益事業と電力市場の変革[i][ii]
- グリッドを最新化し、再生可能エネルギーと需要側リソースを統合する
- 石炭とガスを再生可能エネルギーに置き換えて、化石燃料の排出を削減し、発電を脱炭素化します
- 送電網を最新化し、再生可能エネルギーと需要側の管理を統合する
- 燃料切り替えに対応するために発電量を増やす
運輸（航空、船舶、船舶、貨物）セクターで必要な移行
- 燃費の向上
- エンジン効率の向上
- 交通機関の電動化や燃料電池自動車の採用
- 液体燃料とガス燃料を脱炭素化する
- 車の走行距離を減らす
住宅および商業部門に必要な移行
最終使用効率の向上
エネルギーを節約します
暖房と給湯を石炭、石油、ガスから電気に切り替える
産業 (製造、建設、農業エネルギー転換、鉱業) セクターに必要な移行
エネルギー効率
熱と電力を組み合わせて廃熱を回収し再利用する
低炭素燃料源と電気プロセスへの切り替え[iii]
農業および廃棄物部門に必要な移行
土地利用と農業からのメタン排出量を削減する
養分利用効率の向上・窒素肥料の管理
炭素隔離の増加
肥料からエネルギーへのプロセスを開発する
土地利用と林業部門に求められる行動
二酸化炭素吸収源の維持と増加
伐採と森林転換を削減する
植林
植林
炭素隔離を高めるために作業地の管理を改善する
都市部の自然地域を管理して炭素隔離を強化する
脱炭素化戦略
再生可能エネルギーを必要とする負荷に伝送し、変動性の課題に対処する送電システムを構築します。
変動する再生可能エネルギーに負荷を適合させる送電網統合戦略の開発
エネルギーの供給と需要の予想される毎日のパターンへの対応（例：太陽が沈み、誰もが仕事から帰宅し、需要が高まる春の夜）
曇りまたは穏やかな天候が長く続いた場合の対応
系統接続ストレージ (バッテリー、揚水発電など)
デマンドレスポンス
EV充電によって追加される負荷変動などに関連するリアルタイムの価格シグナル
再生可能な成長を促す政策の保護と拡大
屋上太陽光発電の第三者所有権
ネットメーター（時間の経過とともに、使用時間または太陽光発電の価値に応じた価格設定に進化します）
再生可能エネルギーポートフォリオ基準
税制上の優遇措置
保全と再生可能エネルギーを奨励するユーティリティ ビジネス モデル
再生可能エネルギー分野の活用
現在、風力発電の購入契約は 2.35 セント/kW-hr (現在は非 RE と競合可能)、太陽光発電の購入契約は 4 セント未満
連邦補助金がなくても競争力がある
コストは下がり続けます
金利が低い今こそ投資を加速しましょう
再生可能エネルギーは資本コストが高いものの、燃料コストがゼロであるため、時間が経てば投資は大きな利益をもたらします
電力網と運輸部門の脱炭素化は密接に関係していることを認識する
グリッドをクリーン化することで、技術的に可能な場合はどこでも、汚れた化石燃料ベースの車両をクリーンな電気で駆動する車両に置き換えることができ、電動輸送車両への「燃料切り替え」が可能になります。
グリッドを脱炭素化するには、1 日の特定の時間帯や負荷で使用される容量よりも多くの容量を使用し、エネルギー生産が少ない時間帯 (再生可能エネルギーの変動性) を補うための容量と貯蔵が必要です。
再生可能エネルギーが消費されているエネルギーよりも多くのエネルギーを生産している場合、貯蔵が必要となり、電気自動車のバッテリーや燃料電池車用の水素は、系統接続された貯蔵に加えてその貯蔵を提供することができます。
いずれにせよ、輸送にはエネルギーを蓄える必要があり、これはクリーンな電子が時々余剰になる未来とぴったり一致します。
バイオ燃料は船舶、航空、そして場合によっては長距離貨物には必要となるが、自動車には必要ではない
Jetta TDI をバイオディーゼルで維持するためにキャノーラが植えられた 1-2 エーカーの土地と、日産リーフに電力を供給するシアトルのソーラー パネルのみ (バイオリファイナリーの設備投資を除くと 270 平方フィート) を必要とします。
建物のエネルギー効率と電気自動車の相互接続
シアトルの一般的な住宅の電気抵抗熱を中途半端なヒートポンプに置き換えると、冬の家庭暖房に消費される 12,000 kW-hr の 60% (7,200 kW-hr) が節約されます。 そのエネルギーは日産リーフを24,000マイル運転するのに十分です
[i]ロッキーマウンテン研究所; 世界資源研究所の「未来のユーティリティ」プロジェクト。 CS が過去 2 年間にわたって取り組んできたさまざまな公共事業改革の取り組み。
[ii] Sven Teske、「エネルギー革命 2015: 持続可能な世界エネルギー展望 2015」(グリーンピース、2015 年)。
[iii] Karl Hausker 他、「米国の気候変動への取り組みの実現: 低炭素の未来に向けた10-ポイント計画」(世界資源研究所、2015 年 5 月)。