科學家表示，社會變革可以限制氣候變化的最壞影響。能源部門的轉型比任何其他領域都更為突出。
實現能源部門的淨零排放——或接近淨零排放——是為住房和交通等其他部門脫碳的最簡單方法。
換句話說：透過連線到燃煤發電廠的插座為電動汽車充電是沒有意義的。
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舊金山研究分析公司能源創新組織的能源政策設計主管羅比·奧維斯說：“總體的想法是讓一切電氣化，然後讓能源部門脫碳。”
2020年民主黨總統競選面臨的主要挑戰是，美國的能源結構遠未依賴零排放或低排放的能源。對於一個在2017年約佔美國溫室氣體排放量28%的部門來說，這是一個巨大的障礙，根據 美國環保署的資料。
去年，美國大約三分之二的電力來自化石燃料——主要在煤炭和天然氣之間分配。核能約佔19%，風能、太陽能和水力發電等可再生能源佔另外17%。
近年來，這種結構最顯著的變化是天然氣取代了煤炭。相對較低的天然氣成本加速了幾座主要煤電廠的退役，其中包括亞利桑那州的納瓦霍發電站，該電站每年排放的二氧化碳量相當於330萬輛乘用車（氣候新聞，8月16日）。
從煤炭轉向天然氣有助於減少美國的碳排放，但也帶來了一系列自身的問題。雖然天然氣排放的碳量估計比煤炭少50%到60%，但它仍然會留下顯著的碳足跡。
它也很便宜，而且是本土的。
也就是說，在能源部門取代化石燃料並非易事，而且成本不菲。
但前副總統喬·拜登和參議員伯尼·桑德斯（獨立，佛蒙特州）以及伊麗莎白·沃倫（民主黨，馬薩諸塞州）提出了一些想法。
最直接的方法是透過採用國家清潔能源標準來迫使美國改變其電力結構。桑德斯和沃倫都接受了這種策略。
沃倫希望透過要求美國公用事業公司在2030年之前實現100%的碳中和，從而積極淘汰化石燃料。根據她的氣候計劃，她將在五年後進一步要求在2035年之前實現“全部清潔、可再生和零排放能源”。
桑德斯的目標類似。他的計劃包括誓言“最遲在2030年實現100%的能源效率和可持續能源”。
拜登只是呼籲“制定一項大膽的計劃，以便最遲在2050年在國內實現100%的清潔能源經濟和淨零排放”。
多位專家表示，他們支援採用國家清潔能源標準作為減少美國排放的手段。
老想法，新選舉
能源未來倡議（一個政策機構，前能源部長歐內斯特·莫尼茲擔任其總裁兼執行長）的分析師表示，這種方法可以加速變革效能源技術的部署。
他們寫道：“國家電力生產清潔能源標準可以為加速研發過程中湧現的創新清潔能源技術的部署提供基於市場的激勵。”
能源創新組織的奧維斯同意國家清潔能源標準將是一種有效的工具，但他警告說，在短時間內實現能源部門100%的脫碳將是困難的。
他說，問題在於最後10%。目前，當太陽不照耀或風不吹時，化石燃料是後備計劃。
奧維斯說：“這與您如何可靠地執行電網有關。”
更好的技術（例如改進的電池儲存）可以改變這種局面。但美國尚未達到這一水平。
一個過渡步驟可能是實施可再生能源配額標準，該標準要求公用事業公司從風能或太陽能等來源發電達到一定比例。大約30個州都有這種標準，包括加利福尼亞州，該州已取得顯著成功。
“加利福尼亞州在2002年率先採用可再生能源配額標準，此後一直是可再生能源領域的領導者；如今，加利福尼亞州在可再生能源容量和發電量方面均領先於美國，並且太陽能發電量佔比最高，2016年為13.8%。”奧維斯及其合著者哈爾·哈維和傑弗裡·里斯曼在《設計氣候解決方案》一書中寫道。
這三位候選人都很少關注可再生能源配額標準，但他們都誓言要投入數十億美元用於新能源技術的開發及其部署。沃倫和拜登都希望在10年內在清潔能源研究上花費4000億美元。桑德斯的計劃包括承諾投入“1.52萬億美元用於可再生能源，8520億美元用於建設儲能能力”。
對於沃倫來說，這項工作的一個載體是消費者擁有的能源合作社，這是一項新政時代的計劃，該計劃幫助農村地區用上了電力。這些合作社為大約4200萬美國人提供服務，沃倫將利用聯邦資金幫助他們擺脫化石燃料。
她寫道：“為了加快向清潔能源的過渡，我的政府將提供援助來減免債務並重組貸款，以幫助合作社擺脫長期的煤炭合同，並透過農村公用事業服務為合作社的零碳發電和輸電專案提供額外的低成本或無成本融資。”
桑德斯也有一個相關的想法。
他將利用現有的電力營銷管理局（一個監督34個州的水電大壩的聯邦專案）作為清潔能源的催化劑。根據他的計劃，“我們將再建立一個電力營銷管理局來覆蓋剩餘的州和地區，並擴大現有電力營銷管理局的規模，以建造足夠多的風能、太陽能、儲能和地熱發電廠。”
民主黨人意見分歧
在能源政策和氣候變化問題上，民主黨領跑者並非在所有問題上都達成一致。
沃倫和桑德斯都希望禁止水力壓裂法，該方法幫助推動了美國天然氣的繁榮。拜登則不然。
這樣的提議可能會導致化石燃料行業的強烈反對——無論是在法律上還是其他方面。“這完全是牽強的，”西方能源聯盟主席凱瑟琳·斯加瑪說。她認為“這將很難禁止，因為各州對水力壓裂法進行監管。”
沃倫和桑德斯也反對擴大核能。一些自由主義者反對這種能源，因為它會產生有毒廢物，並且有可能導致放射性災難，例如1986年的切爾諾貝利事故。
沃倫在9月舉行的美國有線電視新聞網（CNN）氣候論壇上說：“在我的執政下，我們不會建造任何新的核電站，我們將開始逐漸減少對核能的依賴，並用可再生燃料取而代之。”
但是，拜登和其他民主黨人（如新澤西州的參議員科裡·布克）反駁說，核能可以成為應對氣候變化的有效工具，因為它不會直接產生碳排放。
拜登在他的氣候計劃中說：“為了應對威脅我們社群、經濟和國家安全的氣候緊急情況，我們必須研究所有低碳和零碳技術。”這包括對核能的各個方面（從“成本到安全，再到廢物處理系統”）進行新的研究，這些方面至今仍然是核能面臨的持續挑戰。
這就是為什麼憂思科學家聯盟在2018年警告說，關閉某些核電站可能會對氣候產生負面影響，因為它可能會推動發電轉向化石燃料，至少在短期內是這樣。
該組織表示：“過早關閉無利可圖和處於邊緣的風險電站可能會導致美國電力部門排放量增加4%到6%。”
行業團體也一直在推動這一想法。核能研究所最近的一個數字廣告試圖透過宣傳其低排放來“重新引入”該行業。
但是，這又是一個問題，即建造更多的核電站來應對氣候變化會有多有效。一方面，有法國的例子。根據《大西洋月刊》引用的統計資料，該國在1970年代和1980年代擴大核設施數量時，其碳足跡有所減少。
另一方面，它的成本可能很高。奧維斯及其合著者表示，使用核能的主要障礙是建造新電站的成本。
他們寫道：“在撰寫本文時，可再生能源通常比新的核能更具成本效益。”但是，他們補充說，“下一代核反應堆可能會比今天的反應堆更具成本競爭力，從而為核能的顯著擴張開闢可能性。”
這包括諸如先進的小型模組化反應堆之類的技術。“先進的小型模組化反應堆具有許多優勢，例如尺寸相對較小、資本投資減少、能夠安置在大型核電站無法安置的地點以及增加增量電力供應的規定，”美國能源部表示。
轉移碳
核能並不是頂級民主黨人之間唯一的劃界線。在碳捕獲或直接空氣捕獲等新興技術方面也存在分歧。
碳捕獲是一個阻止碳進入大氣層的過程，該過程在化石燃料發電廠等設施中進行。直接空氣捕獲是一個相關的程式，其中巨型機器直接從空氣中吸走二氧化碳。
這兩種技術都有能力減少大氣中的二氧化碳含量，但並非所有人都贊同。尤其是桑德斯，他反對這些措施，因為他認為這些措施是美國繼續燃燒化石燃料的一種方式。
桑德斯在他的計劃中寫道：“為了實現我們 100% 可持續能源的目標，我們不會依賴任何虛假的解決方案，如核能、地球工程、碳捕獲和封存，或垃圾焚燒爐。”
當被問及是否支援這兩種想法時，沃倫的競選團隊拒絕置評。拜登則對這種可能性更加開放，他在他的氣候提案中指出，他希望“加速碳捕獲封存的開發和部署”。
然而，要使其發揮作用，需要在技術上取得重大進展。而美國在這方面的投資並不多。直接空氣捕獲僅獲得了約 1100 萬美元的政府資助。
但羅迪姆集團的研究人員認為，如果不採用直接空氣捕獲技術，到 2050 年實現淨零排放幾乎是不可能的。
他們寫道：“我們發現，即使車輛、建築和工業實現前所未有的電氣化，能源效率得到前所未有的提高，發電完全實現脫碳，並且透過加強自然封存來去除二氧化碳，[直接空氣捕獲]技術對於美國在本世紀中期實現完全脫碳仍然至關重要。”
但成本是一個重要的因素。
奧維斯和他的合著者寫道：“截至 2011 年，一個每年捕獲 100 萬噸二氧化碳（約佔美國年排放量的 0.02%）的系統的估計成本為 22 億美元。”“在工廠的整個生命週期中，總成本為每噸二氧化碳 600 美元，大約是從燃煤電廠煙氣中捕獲二氧化碳的每噸成本的八倍。”
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