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客人的博客

气候变化是一个基础设施问题

一幅电动汽车充电站的地图显示了为什么对许多美国人来说,转换成电动汽车将是困难的

大约有43000个电动汽车充电站但电动汽车的分布并不均匀,这给许多美国人的长途旅行带来了问题。照片由Scott Gibson提供。

美国的大多数107000个加油站每5分钟或10分钟可以给几辆车加满油。但电动汽车充电器却不是这样——至少目前还不是。目前,美国约有43000个公共电动汽车充电站约106000家分店.每个插座一次只能给一辆车充电,甚至充电快媒体需要一个小时才能充电180-240英里;大多数都需要更长的时间。

现有网络是可用于多种用途.但是充电器的分布非常不均匀;几乎三分之一的销售点都在加州。这就给电动汽车的长途旅行带来了问题,比如在里诺和盐湖城之间人烟稀少的沙漠公路上行驶550英里。对长途旅行的“里程焦虑”是电动汽车仍占主导地位的原因之一只有不到1%美国的客车和卡车。

这种不平衡、有限的充电基础设施是美国汽车快速电气化的一个主要障碍,而电气化被认为是减少导致气候变化的温室气体排放的关键。

这也清楚地说明了气候变化是一个基础设施问题——我的专长是气候科学历史学家斯坦福大学的编辑基础设施.”

电动汽车充电站地图

几十年来,美国建立了主要依赖化石燃料的交通、供暖、制冷、制造业和农业系统。化石燃料燃烧时释放的温室气体已使全球气温升高约1.1°C(2°F),给人类生命和生计带来严重后果,就像最近一样联合国政府间气候变化专门委员会的报告所示。

新的评估和之前的评估一样全球变暖1.5°C特别报告该研究表明,要最大限度地减少未来气候变化及其最具破坏性的影响,就需要迅速摆脱化石燃料,转而使用可再生、可持续的能源,如风能、太阳能和潮汐能。

这意味着重新想象人们如何使用能源:他们如何旅行,他们建造什么和在哪里,他们如何生产商品,以及他们如何种植食物。

加油站也是交通基础设施

120年来,汽油动力的内燃机车一直完全主宰着美国的道路交通。这是一段很长的时间路径依赖因为美国建立了一个全国性的系统来支持化石燃料驱动的汽车。

加油站只是这个庞大系统的终端,这个系统还包括油井、管道、油轮、炼油厂和油罐车,它本身就是一个能源生产和分销基础设施,也供应制造业、农业、取暖油、航运、航空旅行和发电。

没有它,普通的汽油动力轿车也无法从里诺开到盐湖城。

化石燃料燃烧在运输部门是现在美国最大的单一来源导致气候变化的温室气体排放。转换成电动汽车可以大大减少这些排放。最近的一次生命周期研究研究发现,在美国,一辆2021年使用现有电网充电的电动汽车产生的温室气体排放量仅为2021年类似的汽油动力汽车的三分之一左右。随着更多的电力来自可再生能源,这些排放量将进一步下降。

尽管前期成本较高,但现在的电动汽车实际上比汽油动力汽车更便宜,因为它们的能源效率更高,运动部件也更少。电动汽车的车主可以期望节省6000 - 10000美元与同类传统汽车相比,它的寿命更长。包括联合包裹、联邦快递、亚马逊在内的大公司沃尔玛已经转向电动运输车辆节省燃料和维修费用。

所有这些对气候来说都是好消息——但前提是驱动电动汽车的电力来自低碳资源,如太阳能、潮汐能、地热和风能。(核能也是低碳的,但成本高昂,而且存在政治问题。)因为我们目前的电网大约依赖于化石燃料发电量的60%这是一个艰巨的任务。

为了实现最大的气候效益,电网不仅仅需要为所有曾经使用化石燃料的汽车提供电力。同时,它还需要满足其他化石燃料转换带来的不断增长的需求,比如电热水器、热泵和炉灶以取代数以百万计目前以化石天然气为燃料的类似设备。

基础设施的法案

2020年零美国研究据普林斯顿大学估算,到2030年,工程、建筑和供应一个能够取代大多数化石燃料使用的低碳电网将需要大约6000亿美元的投资。

目前正在国会辩论的基础设施法案最初是为了实现这一目标而设计的。它最初包括用于电动汽车的1570亿美元和用于电网升级的820亿美元。此外,3630亿美元清洁能源税收抵免将支持低碳电力资源,以及在可再生能源需求高或产量减少期间提供备用电力的能源存储。然而,在谈判期间,参议院完全放弃了清洁能源信贷,并将电动汽车的资金削减了90%以上。

剩下的150亿美元用于电动汽车,其中25亿美元将用于购买电动校车,而拟议中的约50万个电动汽车充电站将获得75亿美元左右的资金所需量的一半美国能源部长詹妮弗·格兰霍姆(Jennifer Granholm)表示。

至于电网,基础设施法案确实包括了270亿美元的直接资金和贷款,以提高电网的可靠性和气候适应性。它也会产生电网发展机构在美国能源部的领导下,负责开发一个能够在全国范围内输送可再生能源的国家电网。

在基础设施法案提交给乔·拜登(Joe Biden)总统之前,众议院可能会对其进行进一步修改,但许多被放弃的内容已经被添加到即将提交众议院的另一项法案中:3.5万亿美元预算计划

正如参议院民主党人同意的那样,该计划包含了拜登政府的许多气候提案,包括对太阳能、风能和电动汽车的税收抵免;对进口征收碳排放税;以及要求公用事业增加可再生能源在其能源结构中的数量。参议员可以在“和解”期间以简单多数投票通过预算,不过到那时,预算几乎肯定会再次被削减。

总的来说,两党基础设施法案看起来就像一个对气候更友好的交通部门和电网的小额但真正的首付,所有这些都需要数年时间来建设。

但是,为了在避免气候变化的最坏潜在影响方面取得全球领导地位,美国至少需要民主党在预算计划中承诺的更大的承诺。

就像一辆电动汽车一样,这种承诺乍一看会很昂贵。但正如政府间气候变化专门委员会(IPCC)最近的报告提醒我们的那样,从长远来看,潜在的节约是可以避免的干旱、洪水、野火、致命热浪和海平面上升等气候风险会大得多。


保罗·n·爱德华兹是斯坦福大学国际安全与合作中心国际安全威廉·j·佩里研究员。本文最初发表于The Conversation网站。

4评论

  1. 查理•沙利文||#1

    从政治角度来看,是的,我们需要小题大做,需要对电动车和其他清洁能源基础设施作出更强有力的承诺。

    从电动汽车采用的角度来看,重要的是要清楚,我们现在拥有的基础设施对大多数电动汽车车主来说都很好。大多数充电都是在家里进行的,而且大多数行程都由已经在运行的直流快速充电(DCFC)站提供良好的服务。未来的电动汽车购买者可以去https://abetterrouteplanner.com他们希望电动汽车能够完成的行程,并得到一条推荐路线,包括任何需要充电的站点。大多数人会发现在他们需要的地方都有充电器。

    我们确实需要扩大基础设施,更好地服务于目前服务不足的地区,随着电动汽车数量的增加扩大产能,并从清洁能源中获得所需的额外能源。但人们不需要等到那一天才购买电动汽车。你现在可以换了。电动汽车销量的增加将有助于制造商朝这个方向发展,并有助于为快速扩张公共充电网络提供理由。

  2. 威廉Hullsiek||#2

    氢动力汽车总是存在的。是时候进行现代化以支持电动汽车和氢气了。

  3. Matteus Olmedo||#3

    保罗,我有一辆电动汽车,我在美国各地旅行过,充电完全没问题。我有一辆特斯拉。你的文章一次都没有提到世界上最大的电动汽车制造商。他们几年前就发明了充电基础设施。事实上,他们刚刚建成了一家工厂,每年可以生产1万台增压器。https://insideevs.com/news/531709/tesla-completes-supercharger-factory/他们已经有超过25000个这样的充电器在运行。去年我只等过一次,而且还不到5分钟。我知道其他汽车制造商没有建立充电基础设施,这是一个需要解决的问题。然而,我认为你没有提到世界上最大的电动汽车制造商已经解决了这个问题,这对电动汽车是一种伤害。

    1. 查理•沙利文||#4

      Matteus,你会很高兴知道现在美国有更多的CCS充电场所,比特斯拉超级充电站还多。特斯拉引领了这一潮流,但人们不应该觉得他们必须购买特斯拉才能在路上充电。

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