De regering Biden heeft het verminderen van CO ₂ emissies een beleidsprioriteit. Hoewel er nog steeds wordt gediscussieerd over hoeveel en hoe snel moet worden verminderd, het lijkt onvermijdelijk dat de energiesector onder toenemende druk zal komen te staan ​​om haar CO . sterk te verminderen ₂ uitstoot. Maar deze inspanningen kunnen niet alleen gericht zijn op het verminderen van CO ₂ . Zowel de kosten als de betrouwbaarheid van het net - vooral na gebeurtenissen in Texas begin 2021 - moeten ook worden overwogen.

In een nieuw artikel gepubliceerd in de International Journal of Greenhouse Gas Control , Jeffrey J. Anderson van Carnegie Mellon University, David Rode, en Paul Fischbeck, samen met Haibo Zhai van de Universiteit van Wyoming, gebruik een model dat ze eerder dit jaar publiceerden in Toegepaste energie om nieuwe en bestaande kolen- en aardgasgestookte elektriciteitscentrales te identificeren die in aanmerking komen voor CCS-inzet wanneer gebruik wordt gemaakt van de onlangs verbeterde Sectie 45Q-belastingprikkels voor het afvangen van koolstof.

"Hoewel technologieën zoals CCS al jaren beschikbaar zijn, de industrie heeft te maken gehad met uitdagingen bij het in dienst nemen van hen, deels vanwege een gebrek aan faciliterende infrastructuur, " zei Jeffrey Anderson, een promovendus bij de afdeling Engineering and Public Policy.

Fischbeck, hoogleraar Engineering &Public Policy (EPP) en Social &Decision Sciences, merkt op dat het voorgestelde infrastructuurpakket van de regering-Biden talrijke elementen bevat die een breder, betrouwbaardere reeks strategieën om CO . te verminderen ₂ uitstoot. Wetgevende componenten zoals de SCALE Act zijn volgens hem essentieel voor het inzetten van betrouwbare, goedkope technologieën om CO . te verminderen ₂ uitstoot.

Het probleem is dat het moeilijk kan zijn om te bepalen wat de goedkoopste configuratie van deze nieuw haalbare strategieën voor een specifieke productie-installatie kan zijn, met of zonder fiscale voordelen, een prijs op koolstof, of een mandaat om CO . te verminderen ₂ uitstoot tot een bepaald niveau. David Rode, adjunct-onderzoeksfaculteit met het Carnegie Mellon Electricity Industry Center, legt uit hoe elke plant een unieke reeks fysieke en prestatiekenmerken heeft, inclusief leeftijd, efficiëntie, plaats, capaciteitsfactor, en technologie.

Door deze factoren op te nemen, het model van het team is een cruciaal hulpmiddel voor beheerders van nutsbedrijven en beleidsmakers die belast zijn met het verminderen van CO ₂ uitstoot. Het gebruiken, ze kunnen de impact onderzoeken van verschillende technologieën voor het opvangen van koolstof, zoals CCS, en vergelijk aanvullende opties zoals het vervangen van kolencentrales door aardgas of hernieuwbare energie. Hierdoor kunnen beslissers de gewenste CO . bereiken ₂ tegen een optimale kostprijs.

"Deze strategieën zijn gemodelleerd met behulp van een ander model ontwikkeld door Carnegie Mellon, het Integrated Environmental Control Model (IECM), " merkte Zhai op, momenteel de Roy &Caryl Cline Chair of Engineering, Milieu en natuurlijke hulpbronnen aan de Universiteit van Wyoming en voorheen de manager van het IECM-project terwijl hij faculteit was bij Carnegie Mellon. "De combinatie van deze twee modellen biedt beleidsmakers een krachtig hulpmiddel om CO . te evalueren ₂ -reductiestrategieën van 10% tot bijna 100% reducties."

Een ander belangrijk onderscheid van het teammodel is de incorporatie van onzekerheid. Fischbeck legt uit dat het essentieel is om met onzekerheid rekening te houden bij het plannen van beleid dat zich over tien of twintig jaar of meer kan ontwikkelen. Het is belangrijk dat beleidsmakers robuuste strategieën hebben om hun doelstellingen te bereiken. Onzekerheid voor eigenaren van energiecentrales kan vele vormen aannemen, zoals eerder gedane investeringen die niet volledig zijn terugverdiend.

"Een van de belangrijke bijdragen die deze tool levert aan daadwerkelijke nutsbedrijven en belastingbetalers, is dat het de complexiteit erkent van het snel verlaten van fossiele brandstoffen voor hernieuwbare energie, zoals veel politici pleiten, " verklaarde Rode. "De VS heeft veel bestaande en in bedrijf zijnde kolengestookte en aardgascentrales, en het zou verspillend zijn om ze plotseling 'verouderd' te maken via beleid wanneer andere paden in staat zijn tot gelijkwaardige CO ₂ reducties kunnen lagere kosten en minder sociaal en economisch ontwrichtend zijn."

Inderdaad, de betrouwbaarheidskosten voor een energiesysteem dat afhankelijk is van hernieuwbare energiebronnen kunnen behoorlijk hoog zijn. In hun werk, Zhai laat zien hoe plannen om tegen 2035 netto-nul-emissies in de elektriciteitssector te bereiken, daadwerkelijk kunnen vertrouwen op CCS-uitgeruste centrales voor maximaal 20 procent van de stroom van het land.

Fischbeck was vooral gefocust op hoe het modelleren van 45Q-belastingprikkels beleidsmakers richting kan geven:"Hoewel het misschien moeilijk is om een ​​prijs te krijgen voor CO ₂ door het Congres of het EPA-mandaat netto-nul-emissies hebben tegen 2035 zonder langdurige rechtszaken, Fiscale prikkels van 45Q zijn van oudsher een tweeledige inspanning in het Huis en de Senaat en zijn momenteel het onderwerp van talrijke tweeledige voorstellen. Wij zijn van mening dat ze een onderbenut beleidsinstrument vormen voor het bereiken van grote CO ₂ reducties in een politiek beladen omgeving met behoud van de betrouwbaarheid van het systeem."

Het team stelt verschillende verbeteringen voor aan het bestaande programma, zoals het afstemmen van de belastingverminderingen op individuele opwekkingstechnologieën, of het nu kolen of aardgas is. Deze wijzigingen in het 45Q-programma zouden onomstreden moeten zijn in het Congres en goed passen bij zowel de belangen van de regering bij het uitbouwen van een infrastructuur voor koolstofopslag als technologieën voor negatieve emissies. Er zijn momenteel verschillende voorstellen in het Congres om het 45Q-programma te wijzigen, zoals Sen. Lujan's (D-NM) CATCH Act (SB2230), Rep. Schweikert's (R-AZ) HB 2633, en Sen. Wyden's (D-OR) Clean Energy for America Act (SB1298).

"Het congres biedt al jaren de 45Q-incentives, maar met het streven van de regering-Biden naar een infrastructuurpakket dat de ontwikkeling van de ondersteunende infrastructuur zou versnellen, we zijn nu op een punt waar betekenisvolle verandering mogelijk is, ", zei Fischbeck. "Er is een volledige toolbox met technologieën en strategieën nodig, inclusief ons model, om de concurrerende doelstellingen van nul CO in evenwicht te brengen. ₂ , goedkoop, en hoge betrouwbaarheid, terwijl onze bestaande vloot van elektriciteitscentrales overgaat naar een netto-nul-vloot."