По состоянию на 2019 год в производстве электроэнергии, работающей на угле, непосредственно занято почти 80 000 рабочих на более чем 250 электростанциях в 43 штатах США. Новое исследование U-M впервые количественно оценивает техническую осуществимость и затраты на замену этих угольных рабочих мест местными ветряными и солнечными работами по всей стране.

Исследование, опубликованное онлайн 10 августа в рецензируемом журнале Это наука, приходит к выводу, что местные ветровые и солнечные рабочие места могут восполнить дефицит производства электроэнергии и занятости, даже если требуется, чтобы все новые рабочие места были расположены в пределах 50 миль от каждой выбывающей угольной электростанции.

Согласно исследованию, сохранение занятости на местном уровне увеличило бы затраты на замену работников угольных электростанций США на 83 миллиарда долларов, или на 24%, по всей стране.

"Эти затраты значительны сами по себе, но невелики по сравнению с ежегодными инвестициями в энергетику США в размере 70 миллиардов долларов и с общими затратами на перевод энергетической системы США с ископаемого топлива, которые, по оценкам, достигнут 900 миллиардов долларов к 2030 году", - сказал старший автор исследования Майкл Крейг из U- Школа охраны окружающей среды и устойчивого развития М.

"Наши результаты показывают, что замена потерянных рабочих мест в сообществах, работающих на угольных электростанциях, незначительно увеличит общие затраты на переход к энергии, в то же время значительно продвинув справедливый переход для одной категории прифронтовых сообществ", - сказал Крейг, доцент энергетических систем и эксперт по выбросам, эксплуатации и планированию энергосистем.

Исследователи U-M говорят, что федеральные политики могли бы ввести новый инвестиционный налоговый кредит, чтобы помочь покрыть расходы на достижение местной замены угля возобновляемыми источниками энергии. Такой кредит будет применяться только к ветровым и солнечным проектам, которые расположены вблизи выбывающих угольных электростанций и на которых работают прошедшие переподготовку работники угольных электростанций.

Предыдущие исследования показали, что для активного смягчения последствий изменения климата потребуется глубокое и устойчивое сокращение выбросов удерживающего тепло углекислого газа.

Поскольку электроэнергетика является самым дешевым сектором для обезуглероживания, значительная часть ранних сокращений выбросов в США пришлась на этот сектор, в основном благодаря переходу с угля на природный газ в структуре производства электроэнергии.

Многие пути декарбонизации выводят из эксплуатации большинство или все угольные электростанции США в течение следующих 10-20 лет. Выработку электроэнергии на этих вышедших из эксплуатации электростанциях необходимо будет заменить новыми, низкоуглеродистыми источниками энергии. Несмотря на быстрый рост ветровой и солнечной энергетики в Соединенных Штатах, предыдущие исследования не дали количественной оценки осуществимости и затрат на замену угольных рабочих мест местными ветровыми и солнечными работами по всей стране.

Новое исследование U-M помогает заполнить эти пробелы в исследованиях. Он применяет модель оптимизации "снизу вверх" ко всем угольным электростанциям в сопредельных Соединенных Штатах и предполагает полный отказ от американского парка, работающего на угле, к 2030 году.

Поскольку каждая угольная электростанция выходит из эксплуатации, модель требует новых инвестиций в возобновляемые источники энергии, чтобы заменить выработку электроэнергии на выбывающей станции и обеспечить занятость. Модель заменяет выработку электроэнергии на угольных электростанциях и занятость на ветряных и солнечных электростанциях, расположенных на определенных расстояниях от выбывающих электростанций.

Исследователи проанализировали три "предела размещения", максимальное расстояние, на котором могут быть расположены сменные солнечные и ветровые установки относительно выбывающей угольной электростанции: 50 миль, 500 миль и 1000 миль. Ограничение в 50 миль приблизительно соответствует местным солнечным и ветровым установкам и рабочим местам, которые не потребовали бы переселения работников угольных электростанций, в то время как ограничение в 1000 миль включает рабочие места, которые потребовали бы переселения.

Исследователи обнаружили, что в большинстве регионов США ежегодная занятость на возобновляемых источниках энергии полностью заменяет занятость на угле. Во всех регионах и при любых ограничениях размещения выбывающие угольные электростанции заменяются смесью энергии ветра и солнца.

Согласно исследованию, рабочие места по эксплуатации и техническому обслуживанию составляют от 57% до 92% замещающей занятости на ветровых и солнечных установках, в то время как строительные работы играют меньшую роль. Рабочие места O &M включают полевых техников и административный и управленческий персонал.

В ближайшей перспективе угольная генерация, вероятно, продолжит заменяться сочетанием новых инвестиций в возобновляемые источники энергии и растущей зависимости от существующих установок на природном газе. В текущем исследовании не рассматривалась степень, в которой использование существующих активов приведет к сокращению рабочих мест в сфере возобновляемых источников энергии. Кроме того, в текущем исследовании не оценивалось влияние требований к переподготовке рабочей силы для работников угольных электростанций.

Первым автором исследования iScience является Макс Ванатта из Калифорнийской школы окружающей среды и устойчивого развития. Другими авторами являются Бхавеш Ратод из SEAS, Джулиан Флорес из департамента промышленной инженерии и эксплуатации U-M, Айзек Бромли-Дульфано из департамента электротехники и компьютерных наук U-M и Дилан Смит из программы прикладной физики U-M.

Финансирование исследования было предоставлено Инициативой по анализу развивающихся энергетических рынков Национальной лаборатории штата Айдахо и Школой окружающей среды и устойчивого развития U-M.