我们必须让一切都电气化，这并不容易

每年冬天我都在创意学院和室内设计学院教授可持续设计X大学最近，美国主要讨论的是减少碳排放。现在我正在讨论脱碳。我们已经在TreeHugger上报道了很多这样的主题，但它可能是一个有用的综述。

时下流行的口号是“使一切通电!”或者像英国工程师托比·坎布雷最近说的那样，“Heatpumpify一切!这个想法的发起人是企业家兼发明家索尔·格里菲斯，他写了一篇以爆炸开头的报告．

“我们被告知，解决气候变化问题将是艰难、复杂和昂贵的，我们需要奇迹才能做到这一点。这些都不是真的，”格里菲斯写道。他继续声称:“我们建立了一个未来家庭能源使用的模型，它假设未来的行为将与现在的行为相似，只是电气化....相同大小的房子。相同大小的汽车。同样的舒适度。只是电。”

这是一个有趣而诱人的想法，它基于合理的推理:我们面临的是碳问题，而不是能源问题。所以如果所有的东西都是电的，而且所有的电都是低碳或零碳的，问题就解决了!同样大小的房子，想用多少就用多少;相同大小的汽车。只是电。喜欢的话买两个。

问题是，在我们开始考虑如何脱碳之前，先要弄清楚我们说的是多少碳，让我们的大脑考虑到问题的大小。

我们知道，如果我们要把全球变暖控制在1.5摄氏度(2.7华氏度)以下，我们可以向大气中排放的二氧化碳(CO2)是有上限的——在绘制这张图表的时候是4200亿吨。现在低多了。

我们有所谓的“排放缺口”，即我们每年排放约550亿吨二氧化碳当量(CO2e)，到2030年，我们必须将这一数字减少到每年约220亿吨，即每年减少320亿吨。如果你的目标是升温2摄氏度，那么这个数字就没有那么可怕了，但我还不愿意在这些讨论中谈到这个问题。

那么二氧化碳的排放从何而来呢?美国环保署的美国排放图表将其划分为不同的部门，但实际上并没有那么简单。我们似乎花了太多时间谈论建筑，但根据美国环保署的数据，它们只占总排放量的13%。

可爱的劳伦斯利弗莫尔实验室桑基二氧化碳排放图表显示了大致相同的情况，大部分碳排放来自交通、电力和工业。

当你观察能量的来源和流向时，(全尺寸图片在这里)画面发生了巨大的变化。百分之六十或百分之二十一的电能来自煤炭和天然气，必须迅速转换到低碳或零碳能源。(四单位是千万亿英热单位。)大约75%的电力进入了我们的住宅和商业建筑，9.34个四边形，其中60%(5.6个四边形)是脏的。这是忽略所有进入烟囱的被拒绝的能量;这是真正使用的btu。

大约45%的天然气(8.08四方德的能量)直接进入了我们的建筑。煤气炉的平均效率大概是85%，也就是提供6.86夸脱的有用热量。如果我们从全年平均性能系数为3的热泵中得到，那就是2.286四单位的能量。这意味着，为了给我们的建筑通电，我们必须产生7.88立方英尺的新清洁电力，这大约是我们现在拥有的15.3立方英尺的太阳能，核能，水力发电和风能的一半。

这就是为什么我一直强调效率，同时也强调充足率，不要建造超过我们需要的东西;这么多的四边形要在短时间内找到，几乎所有的四边形都用于加热和冷却。

我们甚至还没有开始谈论这个行业。根据我们的数据世界在美国，钢铁排放约占工业排放的三分之一，其中一半流入了建筑和基础设施。这大约是另外需要5立方的清洁能源。

汽车则是另一回事。它们消耗了大量的能量，比桑基图表上的任何其他项目都多，但它们的效率却令人难以置信，移动汽车只需要5.09倍的能量，其余的都被排出了尾气或作为浪费的热量。电动汽车的效率要高得多:根据加拿大自然资源，“从车载存储到车轮转动的能量转换效率，电力是汽油的近5倍，分别约为76%和16%。”

因此，获得5.09马力的有效驾驶只需要6.69马力的电力。大多数人都不需要在高峰时间给电动汽车充电，所以很可能电动汽车的运行不会给高峰负荷情况增加超过一半的电量，所以现在我们只需要找到11.2平方单位的清洁可靠的绿色能源来为我们的建筑和汽车供电。但这也是为什么摆脱汽油动力汽车是减少碳排放的唯一最有效的方法。

在这一点上，我几乎是在为“电气化一切!”帮派;11.2的四倍听起来并不难找，只要10倍的太阳能或者4倍的风能或者增加50%的核能。简单!

但我们必须用钢和铝制造所有这些汽车，每辆车的前期碳排放在10到40公吨之间。有美国有2.76亿辆汽车注册更换它们将会排放出大量的碳。这就是为什么我们不应该只关注电动汽车，而应该关注用更少的汽车，并弄清楚如何在没有它们的情况下出行。

这一切的关键在于，我们不能把所有东西都电气化，并相信“所有东西都一样大，只是电气化”的思路。运营住宅和商业建筑，建造它们，以及建造和运营介于两者之间的车辆和基础设施，可能占了我们碳排放蛋糕的近四分之三。没有足够的低碳果汁来提供所有的能源。我们必须从根本上减少需求，同时实现一切电气化。

这就是为什么我们必须改变我们的生活方式，我们必须改变我们的工作方式，我们必须改变我们的出行方式。

更多的来。