Voldoen aan het uiteindelijke doel van de Overeenkomst van Parijs van 2015 over klimaatverandering:de opwarming van de aarde ruim onder de 2 graden Celsius houden, zo niet 1,5 C - zal onmogelijk zijn zonder dramatische actie van 's werelds grootste uitstoter van broeikasgassen, China. Tegen dat doel, China begon in 2017 met het ontwikkelen van een emissiehandelssysteem (ETS), een nationale kooldioxidemarkt die is ontworpen om het land in staat te stellen zijn aanvankelijke belofte van Parijs met de grootst mogelijke efficiëntie en tegen de laagst mogelijke kosten na te komen. China's belofte, of nationaal vastgestelde bijdrage (NDC), is het verminderen van de CO ₂ intensiteit van het bruto binnenlands product (emissies geproduceerd per eenheid economische activiteit) met 60 tot 65 procent in 2030 ten opzichte van 2005, en naar piek CO ₂ uitstoot rond 2030.

Wanneer het is uitgerold, De Chinese koolstofmarkt zal in eerste instantie de elektriciteitssector beslaan (die momenteel meer dan 3 miljard ton CO . produceert) ₂ ) en waarschijnlijk CO . instellen ₂ emissie-intensiteitsdoelstellingen (bijv. gram CO ₂ per kilowattuur) om ervoor te zorgen dat aan de NDC op korte termijn wordt voldaan. Maar om de wereld te helpen de langetermijndoelen van 2 C en 1,5 C van Parijs te bereiken, China zal deze doelstellingen in de loop van de eeuw voortdurend moeten verlagen.

Een nieuwe studie van China's mix van elektriciteitsopwekking op lange termijn in het kader van de ETS-projecten van het land die tot 2065 hernieuwbare energiebronnen zullen waarschijnlijk uitbreiden om deze doelstellingen te halen; daarna, CO2-afvang en -opslag (CCS) zou kunnen worden ingezet om de strengere doelstellingen die volgen te halen. Onder leiding van onderzoekers van het MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change, de studie verschijnt in het tijdschrift Energy Economics.

"Dit onderzoek geeft inzicht in het niveau van koolstofprijzen en de mix van opwekkingstechnologieën die China nodig heeft om aan verschillende CO .-normen te voldoen ₂ intensiteitsdoelstellingen voor de elektriciteitssector, " zegt Jennifer Morris, hoofdauteur van de studie en een onderzoekswetenschapper bij het MIT Joint Program. "We vinden dat steenkool-CCS het potentieel heeft om een ​​belangrijke rol te spelen in de tweede helft van de eeuw, als onderdeel van een portfolio dat ook hernieuwbare energiebronnen en mogelijk kernenergie omvat."

Om de effecten te evalueren van meerdere potentiële ETS-routes - verschillende beginnende koolstofprijzen en stijgingspercentages - op de inzet van CCS-technologie, de onderzoekers verbeterden het MIT Economic Projection and Policy Analysis (EPPA) -model met de nieuwste beoordelingen van het gezamenlijke programma van de kosten van koolstofarme energieopwekkingstechnologieën in China. Onder de technologieën die in het model zijn opgenomen, zijn aardgas, nucleair, wind, zonne, kolen met CCS, en aardgas met CCS. Ervan uitgaande dat de prijzen voor elektriciteitsopwekking in het hele land hetzelfde zijn voor een bepaalde technologie, de onderzoekers identificeren verschillende ETS-routes waarin CCS een sleutelrol zou kunnen spelen bij het verlagen van de emissie-intensiteit van de Chinese energiesector, met name voor doelstellingen die consistent zijn met het behalen van de langetermijndoelstellingen van 2 C en 1,5 C van Parijs tegen 2100.

De studie projecteert een overgang in twee fasen:eerst naar hernieuwbare energiebronnen, en vervolgens naar kolen CCS. De overgang van hernieuwbare energie naar CCS wordt gedreven door twee factoren. Eerst, bij hogere penetratieniveaus, hernieuwbare energiebronnen brengen stijgende kosten met zich mee in verband met het opvangen van de intermitterende uitdagingen van wind en zon. Dit maakt de weg vrij voor kolen CCS. Tweede, naarmate ervaring wordt opgedaan met het bouwen en bedienen van CCS-technologie, CCS-kosten dalen, waardoor de technologie na 2065 snel op grote schaal kan worden ingezet en hernieuwbare energiebronnen kan vervangen als de primaire technologie voor energieopwekking.

De studie toont aan dat koolstofprijzen van $ 35-40 per ton CO ₂ CCS-technologieën in combinatie met op steenkool gebaseerde opwekking kostenconcurrerend maken ten opzichte van andere opwekkingswijzen, en dat koolstofprijzen hoger zijn dan $ 100 per ton CO ₂ zorgen voor een aanzienlijke uitbreiding van CCS.

"Onze studie is op het geaggregeerde niveau van het land, " zegt Sergey Paltsev, plaatsvervangend directeur van het gezamenlijke programma. "We erkennen dat de kosten van elektriciteit sterk variëren van provincie tot provincie in China, en hopen interacties tussen provincies op te nemen in onze toekomstige modellering om een ​​dieper inzicht te krijgen in regionale verschillen. Tegelijkertijd, onze huidige resultaten bieden besluitvormers nuttige inzichten bij het ontwerpen van meer substantiële emissiebeperkingsroutes."

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.