A new study published in the Energy and Climate Change highlights the transformative role of advanced electrification in achieving net-zero greenhouse gas emissions.
“Our research underscores the critical role of advanced electrification in achieving net-zero goals,” said Prof. Haewon McJeon of KAIST Graduate School of Green Growth and Sustainability, who co-authored the study. “Combining carbon-free electricity with electrification of vehicles, building heating, and industrial applications, we can significantly reduce greenhouse gas emissions and accelerate the shift to a cleaner energy future.”
The study uses integrated assessment modeling to explore various pathways for the United States to achieve net-zero emissions by 2050. The findings reveal that under advanced electrification scenarios, the rate of electrification could reach up to 48% for transportation, 83% for buildings, and 38% for industry by 2050. These changes would necessitate an unprecedented expansion in renewable energy capacity, with annual additions of up to 190 gigawatts in the 2040s—up to five times the current average.
Despite the ambitious nature of these targets, the research shows that achieving them is feasible with an ambitious set of policies and infrastructure frameworks. This includes the rapid deployment of charging infrastructure, accelerated innovation in energy storage technologies, and targeted support for renewable energy investments. Furthermore, the study emphasizes the need for coordination between government, industry, and civil society to develop comprehensive policies that support these transitions at both national and state levels.
The implications of this research extend beyond the United States, offering valuable insights for countries worldwide seeking to meet their own net-zero commitments. The study calls for a concerted global effort to advance electrification and underscores the importance of international cooperation in addressing climate change.
Read the full paper here: https://doi.org/10.1016/j.egycc.2024.100155
한국어 요약
미국 탄소중립에서 전기화와 전력 부문의 역학
국제 학술지 Energy and Climate Change에 게재된 이번 연구는 온실가스의 탄소 중립 달성을 위한 첨단 전기화의 변혁적인 역할을 강조한다. 이에 관해 KAIST 녹색성장지속가능대학원의 전해원 교수는 “우리의 연구는 탄소 중립 목표 달성을 위한 첨단 전기화의 중요한 역할을 강조하고 있습니다. 무탄소 전기와 전기차, 건물 난방 및 산업 응용 분야의 전기화를 결합하면, 온실가스 배출을 크게 줄이고 더 깨끗한 에너지 미래로의 전환을 가속할 수 있습니다.”라고 밝혔다.
이 연구는 통합평가모델을 사용하여 미국이 2050년까지 탄소 중립을 달성하기 위한 다양한 경로를 탐색한다. 첨단 전기화 시나리오에서의 연구 결과에 따르면, 2050년까지 전기화 비율은 운송 부문에서 48%, 건물 부문에서 83%, 산업 부문에서 38%까지 달성될 수 있다. 이러한 변화를 위해서는 재생에너지 용량에서의 전례 없는 확장이 필요하며, 2040년대에는 현재 평균의 최대 5배에 달하는, 연간 최대 190기가와트의 추가 용량이 요구된다.
이번 연구는 이러한 진취적인 목표들이 적절한 정책과 산업구조를 갖추는 것을 통해 달성될 수 있다는 것 또한 보여준다. 여기에는 충전 기반시설의 신속한 구축, 에너지 저장 기술의 발전, 재생에너지 투자에 대한 집중적인 지원 등이 포함된다. 또한, 이 연구는 국가와 주 차원에서의 전환을 지원하는 포괄적인 정책을 개발하기 위한 정부, 산업계, 시민 사회 간의 협력 필요성을 강조하고 있다.
이 연구는 미국뿐만 아니라 전 세계적으로 확장되며, 자국의 탄소 중립 목표를 달성하고자 하는 국가들에 중요한 통찰력을 제공한다. 나아가 전기화를 촉진하기 위한 국제적인 노력과 기후 변화 대응을 위한 국제 협력의 중요성도 강조하고 있다.