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2018年10月10日

米国の電力産業は、国内のすべての水のほぼ半分を使用しています。 発電所は、水を使用して冷却し、蒸気を生成してタービンを回し、電気を生成します。 しかし、干ばつや水不足の間、これらの植物は水系全体に負担をかける可能性があります。

エネルギー政策に掲載された最近の論文では、カーネギーメロン大学工学公共政策（EPP）の教授Haibo ZhaiとEd Rubinは、シンガポール管理大学の同僚とこの紛争を調査し、洞察を得ている：co2排出量を削減する政府の義務は、電力産業における水使用を削減する可能性がある。

「これらの政府の政策は、再生可能エネルギーや天然ガスなどの複数の経路を通じた低炭素発電を奨励する」とZhai氏は述べた。 “これは、水生生態系への悪影響を軽減し、複数のセクターの水の利用可能性を高め、持続可能な開発を促進する可能性があります。”

異なる発電所は、異なる程度に水を使用しています。 例えば、風力や太陽エネルギーなどの再生可能エネルギーは水を使用しませんが、石炭や原子力は冷却のためにかなりの水を使用します。 電力源の混合艦隊を有することは、電力における高水使用を軽減するが、石炭への依存を減らすことは、方程式の中で最も顕著な変数の一つである。 ZhaiとRubinは、天然ガスや再生可能エネルギー源と引き換えに石炭火力発電所を引退すると、しばしば水の回収が減少することを発見しました。

炭素削減基準が電力業界の水使用にどのように影響するかを判断するために、チームは実例として、テキサス電気信頼性評議会（ERCOT）が管理するテキサス電 彼らは、CO2排出規制がなければ、市場のボラティリティ、特に天然ガス価格がCO2排出量を決定したことを発見しました。 天然ガス価格がMB3/MBTUを下回った場合、CO2排出量は、より安価でクリーンな天然ガスを使用してより多くの植物のために落ちるでしょう。 しかし、高い天然ガス価格は、排出軌道を逆転させる可能性があります。

CO2排出規制により、電力生産は天然ガスと再生可能エネルギーに依存していることがわかりました。 規制された低炭素電力網への移行は、排出量の削減と水使用の共同利益を確保する可能性があります。 この場合、電力網は人口の増加と需要の変化を持続的に支え、農業のような他のセクターのための水の群れを解放することができます。

電力業界を天然ガスと再生可能エネルギーに切り替えることは、多くの低炭素オプションの1つにすぎません。 Rubinは、大気中に放出されるco2のトン数を減らすために、石炭およびガス発電所に炭素捕獲および貯蔵（CCS）を適合させることができると指摘している。 それは冷却水の要件に大幅に追加されますが、CCSは、排出量からCO2の印象的な90パーセントを削除します。

「しかし、CCS技術は、適度な炭素制約の下で安価な天然ガスや再生可能エネルギーと競争力がない」とZhai氏は述べた。 「石炭の排出量を大幅に抑えるためには、CCSを既存の発電所に改造する必要があり、経済的な実行可能性が低下します。 技術学習とより深い炭素削減を促進するために、いくつかのCCSをガス火力発電所に改装することも考慮することができます。「

最終的に、チームは米国がCO2削減目標を達成するためには、炭素排出量に価格を設定する規制が安定した道を提供すると結論づけています。 慎重に細工された政策は、気候変動を緩和し、水使用を削減するために電力産業が排出量を削減するのを助けるためのインセンティブと支援を提