美国《通胀削减法案》温室气体减排效果分析
2023年5月5日

能源创新研究团队(Energy Innovation)

文件内容来自美国能源创新(Energy Innovation)发表的如下分析报告:

  1. 《通胀削减法案》减排效果分析

Modeling the inflation reduction act (IRA) using the energy policy simulator

  1. 《通胀削减法案》如何促进电力部门减排

State policy key to unlocking inflation reduction act electricity sector benefits

  1. 州层面交通政策是确保《通胀削减法案》发挥其交通部门温室气体减排效果的关键

Federal, State Policy Key to Inflation Reduction Act’s Transportation Electrification Benefits

  1. 《通胀削减法案》促进建筑部门温室气体减排需配合联邦及州层面建筑标准实施

Federal standards and state support necessary for inflation reduction act’s buildings benefits

主要结论:

 IRA 是美国历史上最重要的联邦气候和清洁能源立法, 其措施将使得美国温室气体(GHG)排放量在2030年比 2005 年水平降低低 37% 至 43%[1],绝对量降低25-28亿吨。加之其他国家和地方的政策及行动,美国有望实现其国家自主承诺 (NDC)目标。

四个相互独立的建模研究[2]认为,通过实施IRA,到2030年,美国清洁电力比重可能达到73%至76%,电力部门温室气体排放量在2005年水平的基础上降低67%至78%。基于这些模型研究,每年可新建65-95吉瓦(GW)的集中式风能和太阳能光伏项目。

IRA有助于清洁能源汽车在总车辆保有量中的占比,从而减少温室气体减排,然而仍不足以满足实现1.5度路径所需的交通部门减排量。同样,IRA对住宅、商用建筑的激励措施将促进建筑部门脱碳,减少能源费用,并刺激对高效电器和设备的需求。

与IRA气候和能源条款相关的资金投入规模将达到数十亿美元,可创造巨大的国内就业增量。模型研究认为,到2030年,美国国内可能因此新增140万-150万个就业机会,GDP增长率将提高0.84%-0.88%。

IRA条款涉及的新增石油和天然气生产确实会带来一定排放增加。模拟分析显示,这一温室气体排放增量在2030年不会超过5000万吨。与此同时,IRA其他条款所带来减排量至少是油气生产排放增加量的24倍,整体上实现了显著的减排效应。 

[1] 报告1最初分析结论为37-41%,这一数字在823日出版的最终技术报告中被更新为37-43%

[2] 指报告2中引用的四家机构对"IRA电力行业减排效果"分别做的分析结论,包括Energy Innovation, Princeton, Rhodium Group, Resources for the Future

后附:以上四个报告内容摘要

报告一:《通胀削减法案》减排效果分析(基于能源政策模拟工具)[3]

Modeling the inflation reduction act (IRA) using the energy policy simulator

2022年7月27日,美国参议院公开了《通胀削减法案》(Inflation Reduction Act, IRA)的立法文本,其中包括用于气候和清洁能源条款的3690亿美元资金。这些减排条款涵盖了从清洁能源和电动汽车税收减免到对国内清洁技术制造和环境公正(environmental justice)的大规模投资。IRA还要求在拍卖可再生能源项目之前对联邦土地和水域的石油和天然气进行拍卖,并要求完成之前取消的2022年的几次招标。

能源创新政策与技术公司(简称EI)用免费和开源的能源政策模拟工具(Energy Policy Simulator,简称EPS)美国模型对IRA进行建模,以估计其对减排、创造就业和公共健康的影响。

研究发现,IRA是美国历史上最重要的联邦气候和清洁能源法案,其条款可以将温室气体(GHG)的排放量比2005年的水平减少37-43%如果IRA获得通过,通过额外的行政和州行动达到美国在《巴黎协定》下承诺的国家自主贡献(NDCs)也是现实可行的。

此外,IRA中由其他条款避免的排放至少是石油天然气条款增加排放的24倍。

在参考情景(BAU)下(即包括迄今为止所有颁布的联邦和州的政策),模型预测2030年美国的排放量将比2005年的水平减少24%。

从绝对值来看,美国2030年的排放量预计将比2005年减少25至28亿吨。IRA还可以带来巨大的公共健康和就业效益。即使考虑到新的石油和天然气招标要求在2030年使油气生产的排放量增加了五千万吨,IRA条款仍可在2030年防止多达3900人因空气污染过早死亡,并在2030年创造多达150万个就业机会。最后,IRA可以使2030年的GDP增加0.84-0.88%。

介绍

新公开的法案文本包括了用于气候和清洁能源条款的3690亿美元资金。这些减排条款包括清洁能源和电动汽车税收抵免,对国内清洁技术制造业的大规模投资,以及环境公正措施。IRA还要求在对可再生能源项目进行招标之前,对联邦土地和水域的石油和天然气项目优先招标,并要求完成之前取消的2022年的几次招标。

为了评估理解其影响,EI使用EPS美国模型对IRA的气候和能源条款进行了建模。EPS是一个开源的、经同行评审的气候政策模型,使用公开的数据评估气候和能源政策的影响。

研究结果证实,尽管有油气招标的要求,通过IRA仍可减少2030年温室气体排放约8.7-11.5亿吨二氧化碳当量。这些减排量将使美国的排放量比2005年的水平低37-41%,并对实现美国NDC中2030年温室气体排放量较2005年减少50-52%的目标大有助力。

IRA在2030年至少可以创造150万个新的就业机会,集中在制造业、建筑业和服务业。通过加强清洁能源利用,该法案到2030年每年可避免多达3900例过早死亡和多达10万例哮喘发作。

虽然这个分析涵盖了IRA中绝大多数的气候和能源条款,包括所有可以显著减少温室气体排放的条款,但它并不完整全面。由于难以量化某些支出类别和激励措施带来的减排量,本模型将一些条款或资金机制排除在外。这些未被估计的措施可能可以额外带来少量模型内尚未包括的温室气体减排量。

结果与主要发现

温室气体排放

预计在2030年,IRA可以使美国的温室气体排放下降到比2005年水平低37-41%,而美国NDC的2030年目标是50-52%。换句话说,IRA可以满足美国在2030年达到NDC所需减排量的50-66%。

表格一:温室气体减排量

就业及GDP

IRA为气候和能源条款拨款数十亿美元的资金,可以带来巨大的国内就业增长。模型发现这些条款可以在2030年创造140万到150万个额外的就业机会。基于IRA的文本,模型假设这些条款资金主要来自企业的税收。最后,IRA在2030年可以使GDP增加0.84-0.88%。

2: 2030年的年度就业增长 

公共健康影响

除了大幅减少温室气体排放外,IRA还可以减少有害健康的颗粒污染物排放。模型发现,在不同情景下,空气污染物减排可以在2030年避免3700至3900人的死亡,避免99000至100000次哮喘发作,以及405000至417000个损失的工作日。

3: 避免的死亡数量

从减少的百分比来看,避免的死亡集中在有色人种社区,也是过去受到空气污染负面影响最大的社区。由于弱势社区往往位于污染基础设施附近,总的来说,该法案可以给有色人种社区带来更多健康效益。

2030年石油和天然气招标条款带来的净排放增长大概率不会超过5000万吨

由于IRA条款会带来额外的美国联邦土地和水域上的石油和天然气生产,模型模拟了其相应产生的上下游排放。模型最终估计的排放值中最大的不确定性来自于美国联邦领域内的石油和天然气供应增加如何影响非联邦领域内的生产,以及如何通过市场影响美国的需求。

在这种情况下,IRA中油气条款在2030年可能会增加多达五千万吨的排放量。这种增加是相对于2030年870-1150百万吨的减排量而言的。换句话说,虽然油气招标条款会造成新增排放,其他IRA条款减少的排放至少是增加排放的24倍。因此,尽管石油和天然气开采量增加,IRA整体仍达到了减排效应。

    

报告二:美国《通胀削减法案》是发掘电力部门效益的关键[4]

State Policy Key To Unlocking Inflation Reduction Act Electricity Sector Benefits

美国《通胀削减法案》改变清洁能源的经济性

相关研究认为,IRA大幅提高清洁能源经济性,减排目标的实现主要依赖于电力部门。

首先,IRA通过延长生产税收抵免和投资税收抵免政策削减清洁能源成本。税收抵免政策延长10年甚至更长,并对支付现行工资、使用学徒制、采购国内制造的产品和落地在能源社区的项目给予奖励。

其次,IRA为削弱清洁能源替代化石能源的障碍,通过提供融资方案,帮助偿还不具有经济性的化石燃料资产的债务,否则这些化石燃料资产会增加电费。

第三,IRA提出了制造业激励措施,支持建立美国国内供应链并刺激经济增长。

最后,IRA为电力传输规划和扩建配置资金,支持更多清洁能源纳入电网。

美国《通胀削减法案》可显著减少电力排放

四个相互独立的建模研究认为,通过实施IRA,到2030年,美国清洁电力比重可能达到73%至76%,电力部门温室气体排放量在2005年水平的基础上降低67%至78%。基于这些模型研究,每年可新建65-95吉瓦(GW)的集中式风能和太阳能光伏项目,大约是美国历史量的三倍。预计到2030年,新增的风电、光伏项目将有助于额外增加的120万-170万个的获得劳工标准的法律保护的就业机会。此外,到2030年,IRA几十GW煤电可能面临退役,每年每个家庭可以节省数百美元的电费,到2024年预计节省50亿美元。

然而,由于IRA条款的激励性质和缺乏对减排的约束性要求,这些效益无法得到保证。美国能以多快的速度建立新的输电系统仍然是个悬而未决的问题,这将需要额外的规划和投资。再融资计划将在多大程度上减少排放并推动燃煤电厂退役,这些都是不确定的因素。IRA为快速、可负担的脱碳打开了大门,但各州和公用事业公司必须迅速采取行动,以实现电力部门减排潜力。

各州决策者如何利用IRA推动电力减碳

公用事业委员会(Public utility commissions):

  • 重新审查规划和采购中过时的成本假设。IRA激励措施使基于市场的招标和可再生能源合同投资计划变得过时。公用事业委员会可坚持要求公用事业公司重新制定综合资源计划和资源招标,以采用更加便宜的清洁能源。
  • 通过竞争推动新的投资和退役。所有来源采购(All-source procurement)要求公用事业公司评估资源需求,然后将这些服务推向市场,这可以准确的将清洁能源价格与化石燃料进行比较,而不是偏袒现有技术。
  • 在社区转型中发挥积极作用。公用事业委员会可鼓励公用事业公司寻求联邦资金以减轻退煤的经济影响,收集利益相关者对社区发展目标的意见,并考虑将临时社区转型资金纳入费率。
  • 简化清洁能源的并网进程。公用事业委员会可检查其所在州的并网队列,以评估主动输电建设是否可以连接成本效益高的清洁能源,特别是在缺乏区域输电规划组织的州。
  • 对碳捕获保持合理的怀疑态度。由于该技术的性能尚未得到证实,公用事业公司可对燃煤电厂的碳捕获改造保持警惕。对供电可靠性采取技术中立(Technology-neutral)和具有竞争力的方法可以避免对风险技术的过度投资。

州立法者:

  • 提高清洁电力标准的雄心。清洁电力标准是技术中立的要求,其要求公共事业公司以一定比例的零碳资源为客户提供服务。IRA激励措施意味着各州可以在不增加成本的情况下加速实现这些目标。
  • 要求公共事业公司投资电力储能。新型储能在整合可再生电力更具有成本效益,但尚未吸引大量投资。采购要求可以确保公用事业公司将电力储能纳入资源组合。
  • 建立一个输电管理局(Transmission authority),以实现具有成本效益的清洁能源部署。输电管理局可以制定具有前瞻性的州内输电计划,以获得具有成本效益的清洁资源,并与其他州协调,同时代表该州加入联邦能源管理委员会(Federal Energy Regulatory Commission)。
  • 推动加强区域电网协调。州立法者可指导公用事业公司研究、加入或组建一个区域输电组织,以优化州际输电规划和运营。
  • 为社区转型分配资源。州立法者可为当前依赖化石燃料的社区的发展计划分配资金,同时建立和资助一个公正转型办公室来监督这些工作,这可以帮助社区在燃煤电厂关闭之前实现经济多元化。
  • 为公用事业委员会和州能源办公室提供资金,以最大限度地提高IRA资金。州立法者可向州能源办公室和监管机构提供额外资源,以支持参与联邦进程和实施IRA。

州能源办公室:

  • 评估清洁能源资源和市场潜力。风能和太阳能将构成这十年清洁电力建设的主体。积极主动的利益相关者参与和选址可优先考虑必要的输电和电网升级,以呈现具有吸引力的发展机遇。
  • 支持清洁能源劳动力。各州可通过分析当前劳动力能力和制定经济发展计划来发展优先产业,以促进当地清洁能源就业。
  • 连接推动清洁能源部署的州级机构和公用事业公司。协同各部门的脱碳工作有助于实现效益最大化并加速转型。

报告三:美国联邦、州层面的政策是《通胀削减法案》发掘交通部门效益的关键[5]

Federal, State Policy Key to Inflation Reduction Act’s Transportation Electrification Benefits

美国《通胀削减法案》可加速交通部门电气化

美国《通胀削减法案》(IRA)的历史性气候和清洁能源投资将有助于到2030年,美国温室气体排放量减少约40%。地面交通占美国温室气体排放总量的22%,并造成空气污染,影响公共健康(尤其是一线社区)。IRA关于交通电气化的激励措施是减轻交通部门对气候和公共健康影响的重要第一步。虽然这些条款可加速温室气体减排,但Energy Innovation的模型结果显示,它们不足以按照气候稳定性所需的1.5摄氏度情景相一致的速度减少交通部门的温室气体排放。

首先,新的乘用车激励措施取决于车辆制造地点和材料采购要求,随着产业转变以满足这些需求,这将限制短期电动乘用车市场。但是,随着强有力的激励措施扩大中型和重型电动汽车市场,商用电动汽车将因此而获益。其次,二手电动乘用车激励措施和所有激励措施(如退税和税收抵免)可在销售点进行转让将有助于更多消费者和企业选择电动汽车,包括中低收入个人和家庭。再次,基础设施激励措施将有助于在目前充电服务不足的地区(如农村地区和低收入社区)建立充足的电动汽车充电网络。最后,关于电动汽车供应链制造、采矿、加工和回收的激励措施将向汽车制造商和供可商发出信号,即汽车制造商和供可商在美国成功发展取决于他们对建设新的国内设施以及从符合国家安全利益的国家采购材料和矿物的承诺。

政策制定者和监管机构必须采取严格的车辆标准来减少排放,同时在州和联邦层面实施公平的电动汽车政策,以加速向清洁的全电动汽车产业转型。

美国《通胀削减法案》中关于电动汽车、充电基础设施和供应链的条款

IRA的清洁交通条款将支持美国国内电动汽车供应链,并且会有更多清洁能源动力的车辆(尤其是商用车)在路上行驶。

  • 清洁能源乘用车个人税收抵免:满足厂商建议零售价(MSRP)和买家收入上限要求的纯电动乘用车、插电式混合动力汽车或燃料电池汽车可获得7500美元税收抵免。如果清洁能源车辆满足以下两个条件可获得全额的税收抵免:
  • 可抵免3750美元:关键矿物原料来源和采购目标(电池中有一定比例的关键矿物原料在美国、与美国有自由贸易协定的国家提取或加工,或在北美回收);
  • 可抵免3750美元:电池组件来源和采购目标(一定比例的电池在北美制造或组装)。
  • 含有海外敏感实体(Entities of concern)制造的任何电池组件的清洁能源车辆无法获得抵免。
  • 二手电动汽车税收抵免:首次转售时,若二手电动汽车以≤25000美元的价格购买,可获得二手汽车销售价格30%的个人税收抵免,上限为4000美元。适合人群:个人收入不超过5万美元或联合申报者收入不超过15万美元。
  • 商用电动汽车税收抵免:抵免比例为30%,或车辆重量类别为1-3类的商用车,每辆车的税收抵免最高可达7500美元;车辆重量类别为4-8类,则每辆车的税收抵免最高可达4万美元。
  • 个人充电桩安装税收抵免:抵免比例为30%,或在优先考虑具有低收入或高贫困社区资格的人口普查区安装充电桩,安装每个充电桩可获得最高1000美元的税收抵免。
  • 商业充电桩安装税收抵免:每个充电桩可抵免成本的30%,或税收抵免的上限为10万美元。
  • 国内制造业激励措施:为建立制造中心和美国国内供应链提供资金,包括100亿美元用于先进能源项目税收抵免(Advanced Energy Project Tax Credit),如电动汽车设备制造商和回收商采用清洁能源发电或低碳发电技术的设施;先进制造业生产税收抵免(Advanced Manufacturing Production Tax Credit),对关键矿物原料和电池组件的生产商提供税收抵免;以及20亿美元的能源部赠款,用于电动汽车制造和将美国国内设施转换为电动汽车生产。

由于税收抵免,预计到2030年,电动乘用车销量将小幅增长,而轻型和中型货运卡车、重型卡车和公共汽车的销量将显著增长,所有类型车辆通常对整个生命周期的车辆成本更敏感。但是,即使有更高的销售份额,2030年的总体库存份额仍然很小。这种有限的库存增长反映了交通部门的周转率缓慢,即每年只有小部分的库存更换为电动汽车,因此库存需要多年才能达到与销量相同的电动汽车份额。所以,美国需要采取更加迅速的行动减少交通部门的温室气体排放。

美国州、联邦政府采取行动减少温室气体排放

  • 美国环境保护署(EPA)可迅速制定并采用更加严格的汽车尾气排放标准,使电动汽车成为对汽车制造商最具吸引力的合规选择,并支持美国国内对所有品牌和类别的电动汽车的大规模生产投资。
  • 各州可继续采用清洁汽车和卡车标准,以发出强烈的市场信号,即电动汽车是未来交通的主流。各州在清洁交通方面的领导力(包括对车辆和基础设施采取激励措施)将比单靠IRA激励措施更有助于减少交通部门排放。
  • 美国财政部关于乘用车激励措施的指导意见可为消费者新的个人税收抵免条件要求提供明确的方向。财政部可指明如何确定关键矿物价值,如何记录电池组件和矿物材料的百分比,以及如何获取和公开车辆数据。所有相关信息都可通过车辆识别号获取,
  • 政策制定者和州交通主管部门可与车队运营商、卡车司机、加油站业主和企业协调,让他们了解商用电动汽车和充电税收抵免,并邀请他们就政策实施可能遇到的挑战发表意见,为当地推广商用电动汽车的战略提供信息。
  • 各州可为商用电动汽车和快速充电采取额外的激励措施和融资计划,利用IRA税收抵免,进一步减少中型和重型汽车(尤其是小企业)较高的前期成本。
  • 各级政府的政策制定者可尽量减少制造、采矿和加工设施对社区和环境的不利影响。所有利益相关者可确保这场工业革命以环境正义、公平和环境保护为基础。
  • 监管机构和公用事业公司可优先考虑对可靠、清洁、具有弹性的电网进行谨慎投资,以支持电动汽车的发展,同时将对电动汽车和充电发展的积极预测纳入电网规划程序、费率设计、并网标准和需求管理计划中。

报告四:美国《通胀削减法案》发掘建筑部门效益需要联邦标准和州政府支持[6]

Federal Standards and State Support Necessary for Inflation Reduction Act’s Buildings Benefits

美国《通胀削减法案》为清洁建筑转型提供基础性支持

美国《通胀削减法案》(IRA)的历史性气候和清洁能源投资将有助于到2030年,美国温室气体排放量减少约40%。IRA对住宅、商用和联邦建筑的激励措施将促进建筑部门脱碳,减少能源消耗相关费用,并刺激对高效电器和设备的需求。

根据Energy Innovation的建模结果显示,到2030年,IRA关于清洁能源的条款每年可为家庭节省80美元,并在2030年刺激120万至130万个净增就业岗位。但消耗化石燃料的建筑设备和电器的库存周转缓慢,这需要联邦、州和地方政策采取额外的行动来减少建筑部门的排放,以实现气候稳定性(Climate stability)。例如,除了IRA关于建筑部门的激励措施外,美国还需要更严格的电器标准来支持全电动的高效设备。但IRA的一系列激励措施为支持不同所有权模式的建筑以及所有收入水平家庭的建筑脱碳奠定了重要基础。

  • 针对中低收入家庭、多户建筑和服务不足的社区的激励措施和税收抵免,将为高额的化石燃料价格提供亟需的缓解,并减轻能源负担。针对低收入家庭的激励措施将涵盖整个家庭节能和电气化措施项目成本的80%至100%。
  • IRA关于承包商和建筑商的激励措施表明了他们在建筑脱碳方面的重要作用,以及熟练、合格的工作能力对确保客户对新建筑技术的信心的重要性。承包商可获得200至500美元的节能和电气化安装费用,而开发商的激励措施包括现行工资奖金。

未来,美国各州、地方和部落政府可迅速部署这些资金,帮助更多的消费者和企业节省资金,同时以未来安全气候所需的速度减少温室气体排放。

美国《通胀削减法案》关于住宅和商业建筑的条款

IRA包括对一系列建筑类型的退税和税收抵免,以支持采用节能措施、电气化和分布式能源资源,并为建筑法规提供资金。主要条款包括:

  • 采用最新零建筑能源法规(Latest and Zero Building Energy Code Adoption):10亿美元用于州和地方采用和执行高效和零排放建筑法规。
  • 商业建筑节能税减免:对于满足20%至50%的节能和现行工资要求的建筑改造升级,每平方英尺为5美元至5美元。
  • 高性能绿色联邦建筑:2500万美元用于政府建筑的零排放技术,5亿美元用于联邦建筑中的低碳建筑材料。
  • 部落电气化计划:45亿美元用于部落家庭的电网连通性和零能耗升级。
  • 住宅建筑激励措施:约99亿美元用于高效、电力住宅建筑,加上对分布式清洁能源技术和节能的税收激励。

美国州、地方和部落政府是成功实施IRA的关键

  • 州能源办公室和部落政府可通过提升能力并与社区利益相关者接触,为资金的涌入做好准备,以成功实施退税计划,从而使资金的分配快速而容易。州能源办公室和部落政府还可与其他提供节能和电气化激励措施的州实体协调,以明确哪些激励措施可以结合起来,以涵盖不同的改造升级。
  • 州和地方政府可利用IRA资金,采用高效和零排放的建筑规范,以改善空气质量和建筑气候韧性(Building resilience)。
  • 州公用事业监管机构可要求公用事业公司更新其系统规划假设、投资优先级和费率设计,以反映建筑能耗的变化。他们还可指导公用事业公司评估如何调整现有的节能和电气化激励措施,以更好地辅助IRA激励措施,并优化其项目的成本效益。

州能源办公室和部落政府可帮助所有消费者了解与高效电器升级、家庭房屋节能改造和全屋能源性能升级相关的步骤和成本。

[3] 该报告由绿色发展创新研究院(iGDP)分析师奚溪进行中文翻译。原文链接:https://energyinnovation.org/wp-content/uploads/2022/08/Modeling-the-Inflation-Reduction-Act-with-the-US-Energy-Policy-Simulator_August.pdf

[4] 该报告由绿色发展创新研究院(iGDP)助理分析师袁雅婷进行中文翻译。原文链接:https://energyinnovation.org/publication/implementing-the-inflation-reduction-act-a-roadmap-for-state-electricity-policy/

[5] 该报告由绿色发展创新研究院(iGDP)助理分析师袁雅婷进行中文翻译。原文链接:https://energyinnovation.org/publication/implementing-the-inflation-reduction-act-a-roadmap-for-state-and-federal-transportation-policy/

[6] 该报告由绿色发展创新研究院(iGDP)助理分析师袁雅婷进行中文翻译。原文链接:https://energyinnovation.org/publication/implementing-the-inflation-reduction-act-a-roadmap-for-federal-and-state-buildings-policy/