Чтобы ответить на этот вопрос, важно понимать, сколько загрязнений выбрасывается в разное время электростанциями в энергосистему. Количество загрязнения, производимого на единицу энергии в электрической сети, измеряется так называемой интенсивностью выбросов.
Традиционно лица, определяющие политику, и специалисты по моделированию энергии использовали среднегодовую интенсивность выбросов – усредненную по всем электростанциям за весь год – для оценки выбросов, которых можно избежать в результате вмешательства в энергосистему. Однако при этом упускается из виду тот факт, что многие вмешательства затрагивают только определенный набор электростанций, и что эти эффекты могут варьироваться в зависимости от времени суток или года.
Согласно новому исследованию, используя предельные выбросы, которые собираются ежечасно и учитывают местоположение, политики могут получить важную информацию, которая в противном случае была бы упущена. Такой подход может помочь лицам, принимающим решения, более четко понять влияние различных вариантов политики и инвестиций.
Среднее vs. предельные выбросы – важное отличие
Ученые проверили разницу между средними и предельными выбросами, проанализировав электроэнергию от PJM, крупнейшего оптового рынка электроэнергии в США. PJM производит около 800 тераватт-часов электроэнергии в год – этого достаточно, чтобы вырабатывать пятую часть электроэнергии.S. — и составляет примерно 20 процентов U.S. выбросы энергетического сектора.
Их выводы, опубликованные в журнале Environmental Science & Technology, показывают, что игнорирование разницы между предельными и средними выбросами может привести к большим ошибкам при оценке выбросов, которых удалось избежать благодаря вмешательству, а также к соответствующему ущербу для здоровья, окружающей среды и изменения климата.
Исследователи показывают, что для определенных мероприятий использование средней интенсивности выбросов PJM может недооценить предотвращенный ущерб почти на 50 процентов по сравнению с предельной интенсивностью, которая учитывает, какие электростанции фактически затронуты. Другими словами, использование средних значений может заставить разработчиков политики думать, что вмешательство вдвое менее эффективно, чем оно есть на самом деле, что может поставить под угрозу его реализацию, несмотря на его большие преимущества.
По словам соавтора исследования Инес Азеведо, доцента Департамента энергетики, хотя чиновники исторически использовали среднюю интенсивность выбросов для расчета загрязнения в электроэнергетическом секторе, в некоторых случаях это приводило к неправильной оценке воздействия по сравнению с методом предельных выбросов.
Ресурсы инженерии в Стэнфордской школе наук о Земле, энергии и окружающей среде (Stanford Earth).
Исследователи также подчеркивают важность использования современных оценок интенсивности выбросов. В своей статье они показывают, что использование оценок, устаревших только за один год, может переоценить предотвращенный ущерб на 25-35 процентов.
«Электросеть быстро меняется, но данные об интенсивности выбросов часто публикуются с большим запаздыванием», – сказала Прия Донти, аспирантка Университета Карнеги-Меллона и соавтор исследования. "Наше исследование демонстрирует важность частого обновления этих данных."
Улучшение политики
«Бостонский университет использовал часть нашей предыдущей работы по предельным выбросам, чтобы решить, где закупить возобновляемую энергию, путем моделирования того, в какой степени различные закупки сократят выбросы», – сказал Азеведо, ссылаясь на План действий учреждения по борьбе с изменением климата. «Интересно подумать, могут ли другие лица, принимающие решения, начать использовать такие же инструменты для информирования планов действий по борьбе с изменением климата на уровне города и штата."
По словам Донти, такие инструменты могут помочь лицам, принимающим решения, понять влияние различных вариантов политики и инвестиций. «Мы хотим помочь им разработать меры, которые принесут наибольшую пользу, когда дело доходит до борьбы с изменением климата и улучшения здоровья человека."
Азеведо также является старшим научным сотрудником Стэнфордского Вудского института окружающей среды.
J. Зико Колтер из Университета Карнеги-Меллона является соавтором исследования. Исследование было поддержано Центром принятия решений в области климата и энергетики (CEDM) в соглашении между Университетом Карнеги-Меллона и Национальным научным фондом.
Исследование также финансировалось программой стипендий для аспирантов Национального научного фонда и стипендиями для аспирантов Министерства энергетики и вычислительной техники.