Alai

Övergången från kol till gas har minskat USA:s elutsläpp under det senaste decenniet. Men det motsatta har hänt i Virginia, där en massiv utbyggnad av naturgasanläggningar har upphävt koldioxidminskningar i samband med nedläggning av kolkraftverk.

Virginias koldioxidutsläpp var högre 2019 än vad de var 2009, enligt en E&E News granskning av EPA:s utsläppsdata. Dessa siffror är anmärkningsvärda med tanke på kolets kollaps i Virginia, där bränslet föll från att ha använts i cirka 43 % av delstatens elproduktion 2008 till mindre än 10 % förra året.

Siffrorna understryker en växande klimatutmaning för USA: I takt med att den amerikanska kolflottan krymper fyller långlivade gasverk tomrummet på ett sätt som kanske inte leder till stora minskningar av koldioxid.

Virginia är ett exempel.

Den amerikanska delstaten antog i år en lag som innebär att alla utom två av de sex återstående kolkraftverken måste stängas senast 2024. Men deras nedläggning kommer att ge begränsade utsläppsminskningar.

Virginias kolkraftverk släppte ut mindre än 5 miljoner ton koldioxid förra året, en minskning från 25 miljoner ton 2009. Gasutsläppen ökade däremot kraftigt från cirka 4 miljoner ton för tio år sedan till nästan 25 miljoner ton 2019, vilket står för cirka 80 % av alla utsläpp från kraftsektorn i Virginia.

Men Old Dominion visar också varför det är så svårt att göra kraftsektorn grönare. Gas genererar nu mer än hälften av delstatens elektricitet, mest av alla bränslen. Många experter på elnätet säger att gasen sannolikt kommer att stödja förnybara energikällor under många år framöver.

Samtidigt konstaterar de att kraftbolagen måste ta itu med utsläppen från gasanläggningar om de hoppas kunna uppnå de minskningar av växthusgaser som enligt forskarna behövs för att undvika de värsta konsekvenserna av klimatförändringarna.

”Det är inte så att vi kan vänta till 2050 och säga att vi är netto-noll”, säger Paulina Jaramillo, professor som studerar energisektorn vid Carnegie Mellon University. ”Det måste börja, och ju tidigare man börjar desto lättare blir det.”

USA har gått in i en gasbyggnadsboom under det senaste decenniet, då frackning har frigjort billiga gasfyndigheter. Endast fyra stater har installerat mer ny naturgaskapacitet under denna tid än Virginia.

Dessa anläggningar står nu i centrum för en kamp om Virginias nät. Konflikten intensifierades i år när delstatens lagstiftare antog Clean Economy Act, som uppmanar allmännyttiga företag att pensionera sina kolkraftverk och generera all sin el från koldioxidfria källor vid mitten av århundradet.

Dominion Energy Inc, delstatens största allmännyttiga företag, hävdar att gasen är en brygga till en renare framtid, och säger att bränslet behövs för att stödja intermittenta källor för elproduktion som vind- och solkraft. Det Richmond-baserade kraftbolaget har föreslagit en massiv utbyggnad av förnybara energikällor under de kommande 15 åren, inklusive 15,9 gigawatt solenergi och 5 112 GW havsbaserad vindkraft.

Men Dominion har också i sina ansökningar till delstatens tillsynsmyndigheter klargjort att man har för avsikt att driva sina nya naturgasanläggningar under det kommande decenniet, innan man successivt drar ner på dem.

I ett tal till finansanalytiker tidigare denna månad sade Dominions vd Thomas Farrell att företagets beroende av gas var förenligt med företagets mål att uppnå netto-nollutsläpp till 2050.

”Det faktum att det ibland, åtminstone i Virginia, inte blåser och solen inte skiner under längre perioder – det vill säga dagar, inte timmar – säkerställer att naturgaseldad produktion kommer att fortsätta att spela en viktig roll med låga utsläpp i vårt system under många år framöver”, sade Farrell.

Kolstaten vänder sig till gas

Dominion, som stod för två tredjedelar av Virginias kraftverksutsläpp 2019, har ett risigt klimatregister.

Företaget försöker bygga en massiv gasledning även om det framhåller sitt engagemang för netto-nollutsläpp (Energywire, 5 maj). Företaget har motsatt sig klimatpolitik, t.ex. förslag om att Virginia ska ansluta sig till det regionala initiativet för växthusgaser, eller RGGI, ett program för tio stater med ett tak och handel för kraftverk (Climatewire, 22 april).

Och det är bland de sämsta i landet när det gäller program för energieffektivitet. American Council for an Energy Efficient Economy rankade Dominion på 50:e plats av 52 allmännyttiga företag i sitt senaste poängkort över effektivitetsprogram.

Miljöaktivister är skeptiska till företagets engagemang för förändring.

”De blandar ihop byggandet av förnybara energikällor med att på ett trovärdigt sätt reagera på hotet från klimatförändringarna. Dessa saker är relaterade men inte synonyma. Om man inte på ett meningsfullt sätt minskar sina koldioxidutsläpp kan man inte på ett trovärdigt sätt reagera på klimatförändringarna”, säger Will Cleveland, advokat vid Southern Environmental Law Center. ”De försöker framstå som ett framsynt klimatanpassat företag. Å andra sidan har de spenderat miljarder på gasproduktion under de senaste fem åren, och de bygger en gasledning som ingen behöver. De kommer inte att vara ett klimatanpassat företag förrän de slutar med gasproduktion och gasleveranser.”

Virginia var en kolstat tills nyligen. År 2007 stod kolet för 45 procent av delstatens elproduktion, mer än något annat bränsle, och 87 procent av elsektorns koldioxidutsläpp. Men ett antal faktorer ledde till en kraftig övergång till gas under det följande decenniet.

Den hydrauliska spräckningen, eller fracking, gjorde gasen riklig och billig. En ändring i Virginias lagar underlättade ytterligare övergången.

Efter att i flera år ha lekt med tanken på att bryta upp de reglerade monopol som tillhandahåller delstatens elektricitet, gjorde Virginias lagstiftare tvärtom. De antog ett lagförslag som uppmuntrade allmännyttiga företag att bygga fler kraftverk.

Dominion inledde snabbt en byggboom. Det färdigställde tre naturgasdrivna förbränningsturbiner vid en anläggning söder om Fredericksburg 2009. Två år senare byggde företaget en gasanläggning med tre enheter med kombinerad gascykel nordväst om Richmond.

Ett kolkraftverk i sydvästra Virginia följde 2012, men det visade sig vara en anomali. Dominion färdigställde ytterligare tre stora gasverk med kombinerad cykel mellan 2014 och 2018.

Två oberoende kraftproducenter som säljer el på grossistmarknaden har också färdigställt gasenheter i Virginia under det senaste decenniet.

Stranding capital

I utsläppstermer har gasutbyggnaden gjort Virginia till något av en anomali. Delstatens kraftverk släppte ut 30,3 miljoner ton koldioxid 2009, enligt uppgifter från EPA:s Clean Air Markets. Det året är ett undantag, eftersom den ekonomiska nedgången i samband med den stora recessionen tillfälligt minskade utsläppen.

Virginias koldioxidutsläpp steg till 35,7 miljoner ton 2010, en ökning som återspeglades i hela landet när USA återhämtade sig ekonomiskt. Men där andra delstaters utsläpp tenderade att sjunka under de följande åren, hoppade Virginias runt och nådde en topp på cirka 36,2 miljoner ton 2016, innan de sjönk till 31 miljoner ton förra året.

De nationella utsläppen från kraftverk minskade däremot med 23 % under det senaste decenniet, från 2,5 miljoner ton till 3,5 miljoner ton.3 miljarder ton 2009 till nästan 1,8 miljarder ton förra året.

William Shobe, professor i miljöekonomi vid University of Virginia, anser att delstaten har gjort stora framsteg när det gäller att göra sin elförsörjning grönare. Flottan av nya gasverk i Virginia har inte bara ersatt kolproduktionen i delstaten utan också minskat den importerade kolelektriciteten från grannstater som Pennsylvania och Ohio.

Detta innebär att delstatens el är renare än vad Virginias utsläppssiffror skulle kunna antyda i sig själva.

Då kommer gasutbyggnaden troligen att bli dyr för Virginians invånare om samväldet är engagerat i sina klimatmål, sade han.

”När vi väl bestämde oss för en avkarboniseringsväg fram till 2050 sa vi i huvudsak att vi kommer att förtidspensionera en del värdefullt kapital. Det är ett av de priser vi måste betala för att vara goda världsmedborgare”, sade Shobe. ”Vi kommer att strandsätta vissa kapitaltillgångar. Och när vi strandsätter dem betalar vi för dem.”

Dominion visar inga tecken på att stänga ner sina gasverk i närtid.

I en nyligen inlämnad ansökan till statliga tillsynsmyndigheter sade företaget att det förväntar sig att få minst 40 % av sin el från gas varje år fram till 2027, för att sedan successivt minska denna siffra till 25 % år 2035. Tre av företagets fyra nya gasverk med kombinerad cykel beräknas vara igång minst två tredjedelar av året fram till 2030. Den fjärde, Warren County Power Station, förväntas vara i drift 56 % av året 2030.

Planen innehöll inget datum för pensionering av företagets största utsläppare, det koleldade Mount Storm Power Station, som matar in el till delstaten från sin plats strax bortom delstatsgränsen i West Virginia. Mount Storm omfattas inte av Clean Economy Act, den lag som kräver att delstaten ska pensionera alla utom två av sina kolkraftverk senast 2024. Det räknas inte heller in i Virginias utsläppssiffror.

Korsa bron

Statstjänstemän uttryckte förtroende för att Virginia skulle kunna uppfylla de koldioxidmål som anges i Clean Economy Act. De noterade att delstaten nu är redo att ansluta sig till RGGI. Virginias allmännyttiga företag kommer att ha ett koldioxidtak på 28 miljoner ton från och med 2021, och det kommer att minska med 3 % per år fram till 2030. Därefter ger delstatens lag tillsynsmyndigheterna befogenhet att utarbeta en plan för att staka ut en väg till koldioxidfri el.

”När vi tittar på energisektorn ser vi verkligen att RGGI och Clean Economy Act arbetar hand i hand. Det var därför det var viktigt för oss att göra båda”, sade Chris Bast, chef för Virginia Department of Environmental Quality.

Han förutspådde att delstaten skulle ha ett rent elnät vid mitten av århundradet, oavsett var elektriciteten produceras.

Debatten om gas antyder den naturliga spänningen mellan att hålla lamporna tända och att minska utsläppen.

Gas kommer sannolikt att förbli en viktig del av kraftmixen, även i stater som installerar stora mängder förnybara energikällor och följer strikta koldioxidmål, sade David Young, som studerar energisystem och klimatförändringar vid Electric Power Research Institute.

Det beror på att gas är det mest ekonomiska alternativet för att balansera elnätet.

Men gaskomponenterna kommer troligen att köras mindre och mindre i takt med att mer förnybara energikällor kommer in i systemet, sade han. Kraftverk med kombinerad cykel, av den typ som Dominion och andra företag har byggt under de senaste åren, kommer så småningom att fungera mer som toppkraftverk: De kommer att sättas igång när efterfrågan är som störst.

Kombinationen av förnybara energikällor och gas kan relativt enkelt uppnå en 80-procentig minskning av kraftverksutsläppen, sade Young.

”När man väl har passerat 80 procent blir det svårare”, sade Young. ”Det är en av de största frågorna vi har nu. Vilka är osäkerheterna efter 80 %, vilken typ av teknik kan vi behöva?”

Jaramillo, Carnegie Mellon-professorn, instämde i Youngs bedömning att gas troligen kommer att behövas i många år framöver för att stödja förnybara energikällor. Men vid en viss punkt kommer USA att behöva sluta bygga gasanläggningar och samtidigt driva sina befintliga anläggningar mindre, sade hon.

Hon pekade på en studie från 2019 i Nature, där man uppskattade att framtida utsläpp från befintlig och föreslagen energiinfrastruktur över hela världen skulle överskrida den koldioxidbudget som är tänkt att förhindra att de globala temperaturerna stiger mer än 1,5 grader Celsius.

Ungefär hälften av dessa utsläpp kom från kraftverk, även om en stor del av dem var förknippade med nya kolkraftverk i Asien.

Om USA stänger sina kolkraftverk finns det tre alternativ för ytterligare utsläppsminskningar: att driva gasanläggningar mindre, installera koldioxidavskiljning eller helt och hållet dra sig tillbaka, sade Jaramillo.

”Vid vilken tidpunkt säger man att vi har gått över bron?” sade hon.