Masalah besar peralihan tenaga

Halo dan selamat datang kembali ke Sumber Tenaga.

Berita besar keluar dari tampung syal Amerika semalam apabila ketua eksekutif Pioneer Natural Resources Scott Sheffield memberitahu Myles dan Derek bahawa dia akan berundur daripada pekerjaan itu, sekali lagi (dia juga bersara pada 2016). Sheffield telah berada di tengah-tengah revolusi syal AS sejak awalnya, menjelmakan kejayaan, keterlaluan dan kegagalannya ketika dia mengubah Pioneer daripada penggerudi Texas barat yang kecil kepada kuasa industri.

Sheffield adalah sebahagian besar daripada ledakan syal — tetapi masa depan berada dalam peralihan tenaga, dan terdapat banyak idea tentang cara untuk menyahkarbonkan ekonomi. Pada Dialog Digital Pemimpin Sumber Tenaga FT semalam, Derek membincangkan beberapa idea ini dengan eksekutif kanan dari Chevron dan Toyota. Satu perkara perbualan adalah berpotensi untuk menggunakan biofuel “petrol boleh diperbaharui” untuk menyahkarbon kereta kita.

Tetapi item utama kami hari ini datang daripada Robert Campbell, ketua peralihan tenaga di Aspek Tenaga perundingan, yang berpendapat banyak idea ini jatuh pada halangan yang sama: keupayaan mereka untuk skala. Dan dalam Data Drill Amanda mempunyai nombor baharu dalam perlumbaan senjata subsidi tenaga bersih global.

Terima kasih untuk membaca. — Justin

Pendapat: Satu kebenaran yang sukar untuk peralihan tenaga

Robert Campbell ialah ketua peralihan tenaga di Energy Aspects

Skala adalah satu-satunya cabaran terbesar untuk peralihan daripada ekonomi berasaskan bahan api fosil kepada yang menggunakan tenaga boleh diperbaharui.

Mengabaikan ini telah membawa kepada banyak pemikiran ajaib. Idea seperti menyedut karbon dioksida daripada atmosfera untuk bertukar menjadi bahan api untuk kereta kita atau menghasilkan sejumlah besar hidrogen hijau murah untuk digabungkan ke dalam saluran paip gas asli adalah contoh utama.

Ini bukan bermakna peralihan itu mustahil. Tetapi terlalu banyak insentif dan dasar semasa kami direka dengan buruk kerana mereka gagal mengambil serius saiz sistem tenaga bahan api fosil semasa yang ingin mereka ganti.

Dunia menggunakan kira-kira 13.7 juta tan minyak sehari atau kira-kira 5 bilion tan setahun. Jalan raya, rel, perkapalan dan penerbangan menyumbang kira-kira 65 peratus daripada permintaan itu.

Ada yang berpendapat bahawa kita harus menyahkarbonkan kawasan tersebut dengan biofuel, seperti petrol boleh diperbaharui dan diesel atau bahan api penerbangan mampan. Tetapi had pada bahan mentah yang diperlukan untuk biofuel tersebut bermakna mereka hanya boleh mendapatkan kita setakat ini.

Katakan kita menukar semua pengeluaran minyak sayuran dunia (kira-kira 210 juta tan setahun) kepada bahan api “diesel boleh diperbaharui”. Itu akan menggantikan hanya kira-kira 6.5 peratus daripada permintaan bahan api pengangkutan. Terdapat lebih banyak biojisim yang berpotensi untuk digunakan, tetapi kos menjadi lebih tinggi dengan ketara.

Yang lain telah mencadangkan menukar karbon dioksida yang ditangkap kepada bahan api sintetik. Secara teknikalnya mungkin, tetapi sekali lagi skala adalah masalah besar.

Jika kita mahu menghasilkan hanya 1 bilion tan bahan api setahun dengan cara ini, kita perlu menangkap hampir 3 bilion tan CO₂ daripada atmosfera, berkali-kali lebih banyak daripada yang ditangkap pada masa ini. Ia juga akan menjadi sangat mahal. Kos jangka panjang yang optimistik untuk menangkap CO₂ atmosfera mungkin $200/tan — dengan syarat sejumlah besar tenaga murah dan bersih tersedia.

Kepercayaan bahawa akan ada banyak tenaga boleh diperbaharui kos rendah menyokong banyak pemikiran tentang hidrogen juga.

Hidrogen tidak mudah dibuat. Di bawah keadaan termodinamik yang ideal, 1kg hidrogen boleh dibuat dengan air pada suhu 25C menggunakan hanya 39 kWh elektrik. Pada hakikatnya keperluan tenaga sebenar lebih hampir kepada 55 kWj/kg. Jika elektrik berharga 7 sen setiap kWj maka elektrik yang diperlukan untuk membuat hidrogen yang mencukupi untuk menggantikan 1 liter petrol akan menelan kos kira-kira $1. Itu sebelum memulihkan sebarang kos pelaburan, pemampatan atau pengedaran.

Mencari bahan api yang bersih untuk penghantaran menghadapi masalah skala menakutkan yang sama. Hari ini ammonia diperkatakan sebagai pengganti yang berpotensi. Ia akan mengambil kira-kira 100 juta tan ammonia untuk menggantikan satu perempat daripada bahan api yang digunakan oleh kapal laut hari ini. Ini memerlukan kira-kira 18 juta tan hidrogen. Jika kita hanya menggunakan elektrik untuk membuat hidrogen ini, kita memerlukan 9,000 TWh kuasa, atau kira-kira 22 peratus daripada jumlah elektrik yang digunakan di AS pada 2022.

Penyahkarbonan boleh berlaku. Tetapi mengubah sistem tenaga bahan api fosil lebih daripada 100 tahun dalam pembuatan adalah satu cabaran yang besar. Sumber yang terhad seperti biojisim dan elektrik kos rendah mesti diperuntukkan dengan baik. Melakukannya memerlukan tumpuan yang teliti terhadap kecekapan untuk memastikan penyelesaian yang dicadangkan dapat ditingkatkan untuk memenuhi keperluan tenaga ekonomi global yang luas. (Robert Campbell)

Latih Tubi Data

Kanada mengejar AS dengan subsidi hijaunya sendiri. Analisis baharu daripada Rystad Energy mendapati kredit cukai pelaburan baharu Kanada telah mengubah negara itu menjadi pasaran kedua paling menarik untuk projek boleh diperbaharui, hanya sedikit di belakang AS.

Kanada adalah antara sekutu AS yang telah mengkritik Akta Pengurangan Inflasi bernilai $369 bilion Joe Biden, dengan alasan insentif mewujudkan “padang permainan yang tidak seimbang”. Sebagai tindak balas, ia telah menghasilkan subsidinya sendiri.

Bulan lalu, Kanada mengeluarkan 30 peratus kredit cukai pelaburan untuk teknologi bersih sebagai sebahagian daripada strategi “Buatan Kanada”. Rystad Energy mendapati ITC akan menjadikan projek 50 peratus lebih menguntungkan dan mempercepatkan penggunaan tenaga bersih.

Tetapi ketika negara-negara barat berlumba-lumba untuk membangunkan subsidi baharu untuk menyamai IRA, pemimpin iklim dan penganalisis telah menimbulkan kebimbangan bahawa pendekatan penyahkarbonan ini akan meninggalkan negara yang lebih miskin. Analisis berbilang menganggarkan insentif IRA boleh melebihi $1tn dalam perbelanjaan persekutuan.

“Kami tidak boleh membiarkan tenaga boleh diperbaharui menjadi permainan negara orang kaya,” kata Geoffrey Hebertson, penganalisis kanan bagi tenaga boleh diperbaharui dan kuasa Amerika Utara di Rystad Energy, sambil menambah bahawa banyak kesesakan berterusan di seluruh negara untuk penggunaan boleh diperbaharui seperti membenarkan dan cabaran grid.

Jigar Shah, pengarah Pejabat Program Pinjaman Jabatan Tenaga AS, berkata kredit cukai IRA akan membantu menjadikan teknologi bersih lebih ekonomik untuk diterima pakai oleh negara kurang kaya.

“Adalah menjadi tanggungjawab AS untuk mengkomersialkan teknologi ini dan menjadikannya kos efektif untuk negara di seluruh dunia untuk dapat digunakan,” kata Shah. (Amanda Chu)

Power Points

Sumber Tenaga ditulis dan disunting oleh Derek Brower, Myles McCormick, Justin Jacobs, Amanda Chu dan Emily Goldberg. Hubungi kami di energy.source@ft.com dan ikuti kami di Twitter di @FTEnergy. Ikuti edisi lepas surat berita di sini.