Landen over de hele wereld bespreken de noodzaak om de klimaatverandering in toom te houden gedurende drie decenniamaar de mondiale uitstoot van broeikasgassen – en mondiale temperaturen met hen—blijf stijgen.
Als het erop lijkt dat we nergens komen, is het nuttig een stap terug te doen en de geboekte vooruitgang te onderzoeken.
Laten we eens kijken naar de Verenigde Staten, historisch gezien de ’s werelds grootste uitstoter van broeikasgassen. Gedurende die drie decennia heeft de Amerikaanse bevolking steeg met 28% en de economie, gemeten aan de hand van het bruto binnenlands product, gecorrigeerd voor inflatie, meer dan verdubbeld.
Toch zijn de Amerikaanse emissies van veel van de activiteiten die broeikasgassen produceren – transport, industrie, landbouw, verwarming en koeling van gebouwen – gebleven. ongeveer hetzelfde in de afgelopen 30 jaar. Transport is een beetje omhoog; industrie een beetje achteruit. En elektriciteit, ooit de grootste bron van broeikasgasemissies in het land, heeft de uitstoot aanzienlijk zien dalen.
Over het geheel genomen behoren de VS nog steeds tot de landen met de hoogste cijfers uitstoot per hoofd van de bevolkingEr is dus ruimte voor verbetering, en de uitstoot is nog niet voldoende gedaald om het land op het goede spoor te zetten zijn beloften onder de 10-jarige Klimaatakkoord van Parijs. Maar de VS de uitstoot is gedaald ongeveer 15% in de afgelopen tien jaar.
Hier is hoe dat gebeurde.
De Amerikaanse elektriciteitsuitstoot is gedaald
Amerikaans elektriciteitsverbruik is gestegen de laatste tijd met de verschuiving naar meer elektrificatie van auto’s, en verwarming en koeling uitbreiding van datacentersToch is de uitstoot van broeikasgassen door elektriciteit sinds 1995 met bijna 30% gedaald.
Een van de belangrijkste redenen voor deze grote daling is dat Amerikanen minder steenkool en meer aardgas gebruiken om elektriciteit te maken.
Zowel steenkool als aardgas zijn fossiele brandstoffen. Beide kooldioxide vrijgeven naar de atmosfeer wanneer ze worden verbrand om elektriciteit te maken, en dat kooldioxide de warmte vasthoudt, waardoor de temperatuur op aarde stijgt. Maar energiecentrales kunnen dat wel elektriciteit efficiënter maken het gebruik van aardgas in vergelijking met steenkool, waardoor er minder uitstoot per eenheid elektriciteit ontstaat.
Waarom zijn de VS meer aardgas gaan gebruiken?
Onderzoek en technologische innovatie op het gebied van fracken en horizontaal boren hebben bedrijven in staat gesteld meer olie en gas te winnen tegen lagere kosten goedkoper om elektriciteit te produceren uit aardgas in plaats van steenkool.
Als gevolg hiervan hebben nutsbedrijven meer aardgascentrales gebouwd, vooral superefficiënt gecombineerde cyclus gascentrales, die stroom produceren uit gasturbines en ook afvalwarmte van die turbines opvangen om meer stroom op te wekken. Meer kolencentrales zijn gesloten of draaien minder.
Omdat aardgas een efficiëntere brandstof is dan steenkool, is het in vergelijking hiermee een winst voor het klimaat geweest, ook al is het een fossiele brandstof. Als gevolg hiervan hebben de VS de uitstoot van elektriciteit verminderd.
Significant verbeteringen in de energie-efficiëntievan apparaten tot verlichting, hebben ook een rol gespeeld. Hoewel technische gadgets tegenwoordig overal de hele tijd lijken op te laden, blijft het elektriciteitsverbruik van huishoudens, per persoon, bleef in de eerste twee decennia van de jaren 2000 stabiel, na een voortdurende stijging sinds de jaren veertig.
Kosten voor duurzame elektriciteit, batterijen dalen
De Amerikaanse opwekking van hernieuwbare elektriciteit – inclusief wind-, zonne- en waterkracht – heeft dat wel gedaan sinds 1995 bijna verdrievoudigdwaardoor de uitstoot door de elektriciteitsopwekking verder wordt teruggedrongen.
De kosten voor zonne- en windenergie zijn zo sterk gedaald als nu goedkoper dan steenkool en concurrerend met aardgas. Veertien staten, waaronder het grootste deel van de Great Plains, krijgen nu ten minste 30% van hun vermogen uit zonne-, wind- en batterijopslag.
Terwijl windenergie kostenconcurrerend is met fossiele brandstoffen minstens 20 jaarfotovoltaïsche zonne-energie (PV) is alleen maar concurrerend geweest met fossiele brandstoffen ongeveer 10 jaar. Verwacht dus dat de inzet van zonne-PV zal toenemen blijven stijgenzowel in de VS als internationaal, zelfs als VS federale subsidies verdwijnen.
Zowel wind- als zonne-energie leveren intermitterende energie: de zon schijnt niet altijd en de wind waait niet altijd. Er zijn een aantal manieren waarop nutsbedrijven hiermee omgaan. Eén manier is om te gebruiken vraagbeheerdoor lagere prijzen voor stroom aan te bieden tijdens dalperioden of kortingen voor bedrijven die hun stroomverbruik kunnen verminderen tijdens de grote vraag. Virtuele energiecentrales het samenvoegen van verschillende soorten gedistribueerde energiebronnen – zonnepanelen op huizen, batterijen en zelfs slimme thermostaten – om vraag en aanbod van energie te beheren. De VS hadden een schatting 37,5 gigawatt aan virtuele energiecentrales in 2024, wat overeenkomt met ongeveer 37,5 kernreactoren.
Een andere methode voor energiebeheer is batterijopslag, wat nu pas het geval is begint af te nemen. Batterij de kosten zijn gedaald genoeg in de afgelopen jaren om batterijopslag op nutsschaal kosteneffectief te maken.
Hoe zit het met autorijden?
In de VS is het benzineverbruik min of meer constant gebleven de brandstofefficiëntie is over het algemeen verbeterd door de decennia heen.
Verkoop van elektrische voertuigendie de uitstoot nog verder zouden kunnen terugdringen, verliepen echter langzaam. Een deel hiervan zou te danken kunnen zijn aan het succes van fracking: de VS de aardolieproductie is toegenomenen benzine en diesel de prijzen zijn relatief laag gebleven.
Mensen in andere landen stappen over sneller over op elektrische voertuigen dan in de VS als de kosten van EV’s is gevallen. Chinese consumenten kunnen hiervoor een instap-EV kopen minder dan 10.000 dollar in China met behulp van overheidssubsidies, en het land is wereldwijd toonaangevend op het gebied van de verkoop van elektrische voertuigen.
In 2024 kochten mensen in de VS 1,6 miljoen elektrische voertuigenen de wereldwijde verkoop werd bereikt 17 miljoeneen stijging van 25% ten opzichte van het jaar ervoor.
De onbekende toekomst: hoe zit het met datacenters?
De constructie van nieuwe datacentersgedeeltelijk om de explosieve groei van te dienen kunstmatige intelligentietrekt veel aandacht toekomstige energievraag en de onzekerheid die voor ons ligt.
Datacenters verhogen de vraag naar elektriciteit op sommige locaties, zoals Noord-VirginiaDallas, Phoenix, Chicago en Atlanta. De toekomst De groei van de vraag naar elektriciteit vanuit datacenters is nog onduidelijkDit betekent echter dat de effecten van datacenters op de elektriciteitstarieven en de emissies van energiesystemen ook onzeker zijn.
AI is echter niet de enige reden om te letten op de toegenomen vraag naar elektriciteit: de VS kunnen een groeiende vraag naar elektriciteit verwachten voor industriële processen en elektrische voertuigen, evenals voor de algehele transitie van het gebruik van olie en gas voor verwarming en apparaten. om elektriciteit te gebruiken dat gaat door het hele land door.
Valerie Thomas is hoogleraar industriële techniek aan de Georgisch Instituut voor Technologie.
Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van Het gesprek onder een Creative Commons-licentie. Lees de origineel artikel.
