普林斯顿大学莫莉·萨尔茨著 该图描绘了每年的U
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能源支出占国内生产总值的百分比，历史数据以及2050年前五种净零情景中的每一种
图表显示，净零轨道的年度能源系统成本与近期的支出相当，但高于参考情景
该模型假设净零情景和参考情景的石油和天然气价格都一样低
因为在参考案例中对石油和天然气的需求更高，石油和天然气价格也可能更高
如果是这样的话，实现一个净零未来可能比不追求去碳化要便宜
学分:普林斯顿大学 根据普林斯顿大学研究人员领导的一项研究，通过大规模的全国性努力，美国可以利用现有技术，以与他的历史能源支出相一致的成本，在2050年实现温室气体净零排放
新的“净零美国”研究概述了美国使其整个经济去碳化的五种不同的技术途径
这项研究是第一项以这种特定程度量化和绘制地图的研究，需要建设的基础设施和运行国家所需的投资，而不会向大气中排放比每年清除的更多的温室气体
这也是第一次在高度细化的层面上指出每个州的工作和健康会受到怎样的影响，有时甚至会影响到整个县
该研究的五个方案详细描述了各州在全国范围内所需的技术和资本动员的规模和速度，并强调了对土地使用、现有能源产业、就业和健康的影响
12月15日公布了初步结果，承认减少温室气体排放的紧迫性，以及联邦、州和地方政策制定工作的紧迫性
期刊出版物将于2021年初出版
在过去的十年里，来自大学的研究如潮水般涌来，来自城市、公司和国家的承诺也在调查和宣传使能源和工业系统去碳化的努力
任务是将全球气温上升保持在2摄氏度以下，以避免气候变化的最坏影响
“净零排放”经济的目标意味着向大气中排放的温室气体不超过通过技术驱动或强化自然过程从大气中永久消除的温室气体
如果成功，该战略将阻止温室气体在大气中的积聚，这对于限制全球变暖至关重要
过去的研究已经探索了零净价在技术上是否可行，以及实现零净价的成本
但缺少的一部分细节可能会告知地方官员和负责就转型的重要领域(如选址和土地使用)做出决策的当局，以及影响这些决策的社区和利益相关者的信息
“大多数研究并没有为美国的每个州提供如此高的地理分辨率，因此很难确切地认识到要达到零净度需要什么
“我们的研究有助于让人们看到一个真实生动的零净未来，”埃里克·拉森说，他是这项研究的首席研究员，也是安德林格能源与环境中心的高级研究工程师
“除非我们卷起袖子，真正明白我们什么时候该做什么，否则我们将无法实现我们的目标，”拉森说，他也是该中心能源系统分析小组的组长
普林斯顿大学的这项研究是由安德林格能源与环境中心和高美多斯环境研究所(HMEI)的教职员工和研究人员领导的
项目负责人包括拉森、杰西·詹金斯、机械和航空航天工程助理教授以及能源和环境安德林格中心和提奥多拉大学的克里斯·格雷格
&威廉H
安德林格中心的沃尔顿三世高级研究科学家
该研究是HMEI碳减排倡议的一个正在进行的项目，该研究项目专注于研究和解决气候变化问题，并与安德林格中心的快速转变相结合，这是一个广泛的研究项目，旨在研究如何在全球范围内加快脱碳努力
这项由十名普林斯顿研究人员和八名外部合作者参与的新研究，列出了美国在未来30年内使整个经济去碳化的五条途径
约翰·霍尔德伦是奥巴马总统的前科学顾问，也是白宫科技政策办公室的前主任，他称这项研究意义非凡，并表示它呼吁关注最需要政策措施的领域
哈佛大学肯尼迪政府学院以及地球和行星科学系的教授约翰·霍尔德伦说:“每个对这个国家的能源气候未来这个关键问题非常感兴趣的人——尤其是拜登-哈里斯新政府——都需要理解这项非同寻常的研究的发现。”
保尔森工程和应用科学学院
该图表总结了与参考案例相比，新研究呈现的每个净零轨迹的关键特征，这是一个没有协同脱碳努力的“一切照旧”的情景
每一种净零途径都提供了一种使整个美国去碳化的方法
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但是使用不同的技术组合来实现这个目标
学分:普林斯顿大学 因为所有五种方案都将国家带入净零排放，所以研究人员对哪种方案是“最好的”或最有可能实施持中立态度
研究发现，所有的途径都涉及每年的能源支出，在国家每年能源支出的历史范围内，约占国内生产总值的4-6%
詹金斯说:“零净途径要求我们在能源上的支出相当于国内生产总值的一部分，但我们必须立即将投资转向新的清洁基础设施，而不是现有的系统。”
根据这项研究，遵循一条“一切照旧”的道路，没有协调一致的脱碳努力，该国将花费约9美元
未来十年的4万亿能源
在所有五种净零情景中，未来十年能源系统成本预计仅增加约3%(或3000亿美元)，如果石油和天然气价格高于模型，这一比例将进一步下降
“我们现在有大量证据表明，‘是的，它是负担得起的
我们能做到，”拉森说
“当然，不做任何事都要付出巨大的代价
气候科学表明，不受控制的变暖将损害美国和世界各地的社区，从疾病模式的变化到海平面上升和更强烈的风暴造成的洪水造成的数百万人的死亡
" 新研究详细描述的场景包括“高电气化”或E+场景，这涉及到对建筑和交通进行积极的电气化，以便到2050年100%的汽车都是电动的
“不太高的起电率”或电子场景，以较慢的速度起电，并在更长时间内使用更多的液体和气体燃料
另一种被称为E- B+的方案允许更多的生物质被用于能源系统，这与其他四种方案不同，需要将一些目前用于粮食农业的土地转化为能源作物
“可再生能源+可再生能源+途径”是一种“全可再生能源”方案，也是技术上最具限制性的方案
它假定不会建造新的核电站，不允许地下储存二氧化碳，并且到2050年消除所有化石燃料的使用
取而代之的是，它依靠大规模快速部署风能和太阳能以及更大规模的氢气生产来实现碳减排目标
相比之下，E+ RE方案依赖于“有限的可再生能源”，限制风力涡轮机和太阳能发电厂的年度建设速度不超过该国过去实现的最快速度，但取消了其他限制
这种情况更大程度上依赖于碳捕获和核能发电厂的扩张
“既然实现零净值看起来是可以承受的，那么下一个关键问题是，如果我们要这么做，我们想怎么做？每个人都将从限制气候变化中受益，但不同的情景最终会产生不均衡的影响
谁受益更多，谁付出更多？我们能否公平地做到这一点，让足够多的人看到持久的支持联盟带来的明显好处？”詹金斯说
他说，这些问题与能源和气候研究人员通常提出的问题大相径庭，这就是为什么网络零美国研究需要一个拥有不同学科背景和技能的大型团队来开展调查
在所有五种情况下，研究人员在全国范围内发现了主要的健康和经济利益
在每条道路上，到2030年，煤不再用于发电，发电厂氮氧化物、硫氧化物和细颗粒物的排放量也相应减少
与“一切照旧”的途径相比，到本世纪中叶，减少暴露在细微颗粒物中可以避免10万人过早死亡，这相当于近1万亿美元的空气污染收益
仅在2020年，实现净零排放的行动就在全国创造了约50万至100万个新能源工作岗位，几乎每个州的工作岗位都出现了净增长
更加依赖风能和太阳能的情景会创造更多的能源就业机会
在几乎所有的州，化石采掘工业的失业都被清洁能源部门建筑和制造业的增长所抵消
在一些经济严重依赖煤炭和石油的州，如西弗吉尼亚州和路易斯安那州，将会出现严重的就业混乱和转型
研究人员说，这些细微的发现有助于确定混乱将在何时何地发生，并可以为有效管理这些过渡的公共政策策略提供信息
“这些发现可以为关键政策提供信息，这些政策可以帮助管理转型的影响，并创造一个更加公正的清洁能源经济和社会，”HMEI博士后研究员艾琳·梅菲尔德说，她领导了这项研究中的就业和空气污染分析
研究人员说，在所有净零方案中，所需的投资规模和建设新基础设施的速度要求快速变化立即开始
这张地图描绘了圣彼得堡市
2050年圣路易斯、密苏里州和周边地区在E+或高电气化情景下
它显示了在哪里和多少可再生能源可以以最低的成本部署，受模型中假设的选址限制的影响，以满足净零目标
这张地图是新研究提供的特异性的一个例子
查看美国其他城市地图的完整报告
学分:普林斯顿大学 “我们拥有开始使用所需的所有技术
格雷戈说:“我们需要比现在更快地部署它们，我们还需要投资为那些不太成熟的技术创造真正的选择，这些技术将是长期需要的。”
风力和太阳能发电，以及建筑和汽车的电气化，必须在这十年内快速增长，才能使国家走上净零轨道
研究人员说，21世纪20年代还必须用来继续开发技术，例如在天然气或水泥厂捕获碳的技术，或者分解水生产氢的技术，以便在21世纪30年代大规模部署这些技术是负担得起的
但是在接下来的几年里，研究人员说大部分的大投资都围绕着清洁电力和电气化，在所有的情况下都是相似的
根据这项研究，到2030年，美国将需要将其电力传输系统扩大60%，到2050年可能需要增加两倍
给建筑物通电，主要是通过为水和空间供暖增加热泵，给交通通电是21世纪20年代必须加快的另一步，为任何一条道路奠定基础
“目前的电网花了150年才建成
现在，为了到2050年达到净零排放，我们必须在未来15年内再次增加传输量，然后在之后的15年内再增加更多
这是一个巨大的变化，”詹金斯说
推动这一清洁能源议程的一个关键问题是，新的太阳能电池板和风力涡轮机制造设施将建在哪里，太阳能和风力发电场以及生物燃料生产厂将建在哪里
该研究提供了城市和区域地图，显示了在哪里建造这些设施成本最低，以及它们在哪里最有效地融入能源系统
但这并没有考虑到在哪里建设新的基础设施的社会和人文方面
“全国各地的个人和社区将以不同的方式受到零净转移的影响
格雷戈说:“所有美国人都将是这一转变中至关重要的合作伙伴，我们在规划和实施非常重要的基础设施和其他实现零净需求的发展时，必须对社区的需求和价值保持敏感。”
研究人员说，他们希望这份报告通过提供各种未来，让人们相信美国有几种真正的途径实现净零排放，并有助于指导未来几年的投资和政策重点
他们说，这项研究为如何在近期做出与30年后消除净碳排放相一致的决策提供了见解
霍尔德伦说:“普林斯顿的设想没有一个被证明是‘正确的’，但它们共同提供了一幅令人信服的前进道路的图景。”
詹金斯说:“我们的动机是为决策者提供具体的指导，让他们知道如何才能实现这些零净承诺，重点是我们今天需要采取的行动，这些行动将在首席执行官退休或政策制定者离任后很长时间内产生持久的影响。”
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