如果美國像當年建設州際高速公路系統那樣，在未來 15 年內大力擴張太陽能和風能技術，那麼發電產生的二氧化碳排放量可以減少 78%。
這是美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）週一發表在《自然氣候變化》上的研究得出的結論。該研究表明，連線全國風能和太陽能發電場的跨大陸輸電線路新系統是大幅減少美國發電廠排放的關鍵。
NOAA地球系統實驗室的退休主任、該研究的主要作者亞歷山大·麥克唐納（Alexander MacDonald）表示，天氣發生在大尺度範圍內，任何捕獲陽光和風能的系統都必須以與之匹配的規模建造。麥克唐納說，建立這樣一個系統就像建設一個新的州際高速公路系統，但由於氣候變化，風險更高。
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“現在有機會開始非常認真的（排放）減緩工作，這就是這項研究的結論，”麥克唐納說。“風能和太陽能太不穩定，或者風能和太陽能太昂貴，或者我們必須等待突破的想法，這項研究表明這些都不是真的。”
發電，主要來自燃煤發電廠，是全球造成氣候變化的最大二氧化碳排放來源。發電廠約佔美國溫室氣體排放總量的 31%。奧巴馬政府在《清潔電力計劃》下的氣候目標是到 2030 年將發電廠的排放量在 2005 年的基礎上減少 32%。
從化石燃料轉向可再生能源被認為是現有電網面臨的挑戰，因為現有電網並非為處理太陽能和風能而建。可再生能源只有在陽光照射和風吹時才會間歇性地流入電網。電池被認為是解決該問題的一種方案，因為它們可以在陽光充足或風力強勁時儲存電力，然後在夜間或天氣平靜時將電力釋放到電網中。
NOAA 團隊的研究表明，可能不需要電池就能充分利用風能和太陽能。關鍵是在一天中的任何時候，將可再生能源放置在最佳位置以利用風能和太陽能。
該團隊使用複雜的計算機模型來模擬產生穩定可再生能源流的理想系統。結果是一個全新的跨大陸高壓輸電線路系統。
風能和太陽能發電廠將遍佈美國各地，並由現有的核電和水電廠以及一些天然氣發電廠補充。每個發電廠都將接入新的直流電網，從而允許電力在各個區域之間流動。
研究指出，“隨著互聯絡統規模的擴大，風能和太陽能（光伏）發電量也會增加”。“隨著區域的擴大，電力成本會降低，因為系統可以獲得更多偏遠的豐富資源。”
新的系統將以每千瓦時 10 美分的價格輸送可再生能源，到 2030 年，在假設屆時可再生能源的成本將低於天然氣發電的情況下，可以將碳排放量降至 1990 年水平的 78% 以下。如果可再生能源的成本仍然高於天然氣，那麼到 2030 年，排放量將減少較少——33%——成本為每千瓦時 8.6 美分。2012 年的電價為每千瓦時 9.4 美分。
在另一篇論文中，斯坦福大學土木工程教授馬克·雅各布森（Mark Z. Jacobson）與NOAA的研究無關，他寫道，沒有其他研究在不使用儲能方法的情況下考慮風能和太陽能的侷限性。NOAA的研究“推動了極限”，表明現有的可再生能源技術與新的輸電線路可以幾乎消除化石燃料電力及其排放，從而使美國的氣候目標觸手可及，他說。
特拉華大學碳無排放電力整合中心主任傑里米·費爾斯通（Jeremy Firestone）也與這項研究無關，他說，這項研究表明，美國可以輕鬆實現《清潔電力計劃》中要求的碳排放量削減目標，而且政府對電力傳輸的投資可以在不給碳定價的情況下在減排方面取得很大進展。
費爾斯通說，這種系統不太可能在 2030 年之前建成，因為可能反對可再生能源輸電系統的州對它的建設方式和地點有太多的控制權。
本文經氣候中心許可轉載。這篇文章於2016年1月25日首次發表。