Vi beregnede emissioner på grund af tab af elektricitet på elnettet - globalt set det er meget

Når det kommer til strategier til at bremse virkningerne af klimaændringer, tanken om at reducere spild af energi får sjældent omtale. Men vores nylige artikel om klimaændringer i naturen gør gældende, at reduktion af spild i elsektoren, fokuserer specifikt på nettet, kan være en kritisk løftestang til at sænke nationale emissioner.

Ineffektiv global kraftoverførsels- og distributionsinfrastruktur kræver yderligere elproduktion for at kompensere for tab. Og lande, der har store andele af produktion af fossilt brændstof og ineffektiv netinfrastruktur, eller en kombination af de to, er de fremherskende syndere for det, vi kalder "kompenserende emissioner". Disse emissioner er resultatet af den ekstra elektricitet - ofte produceret fra fossile brændstoffer - der kræves for at kompensere for nettab.

Vi har beregnet, at verden over kompenserende emissioner udgør næsten en milliard tons kuldioxidækvivalenter om året, i samme område som de årlige emissioner fra tunge lastbiler eller hele den kemiske industri. Ved undersøgelse af 142 landenes transmissions- og distributionsinfrastrukturer, vi fastslog også, at cirka 500 millioner tons kuldioxid kan reduceres ved at forbedre den globale neteffektivitet.

Hvordan fik vi tallene

Mest elektricitet genereres på centrale kraftværker og sendes gennem højspændingsoverførselsledninger over lange afstande, før det sendes lokalt over det, der kaldes distributionsnetværket-polerne og ledningerne, der forbinder slutforbrugerne. Når strømmen bevæger sig gennem dette netværk, modstand i metaltrådene forårsager varme. Det resulterer i, at noget af energien fra det brændstof, der bruges til at producere elektriciteten, går tabt under transport.

For at kvantificere drivhusgasemissioner fra denne proces, vi brugte en metode kaldet livscyklusvurdering. Vores analyse går ud over forbrænding på kraftværket alene. Vi kvantificerede globale emissioner fra vugge til grav:Fra brændstofudvinding til forbrænding på kraftværket, derefter transmission og distribution til forbrugeren. Vores beregninger er baseret på det elektriske mix og transmission og distributionstab, der er unikt for hvert land.

Vores undersøgelse viste, at tab er meget varierende afhængigt af landet. I 2016, samlede tab for transmission og distribution nåede 19% i Indien og 16% i Brasilien. Men de var over 50% i Haiti, Irak, og Republikken Congo. Det betyder, at kun halvdelen af ​​den producerede elektricitet nåede eller blev faktureret forbrugerne som brugbar strøm - den anden halvdel gik tabt undervejs.

I mere udviklede lande, tabene var lavere:Mens USA oplevede 6% tab i 2016, 5% blev rapporteret for Tyskland og Singapore nåede 2%. Disse tal viser, at det er mere effektivt at overføre strøm over korte afstande til store befolkningscentre sammenlignet med at flytte strøm lange afstande til mange spredte kunder i landdistrikterne.

Halvdelen af ​​tab og resulterende emissioner kunne undgås

De resulterende emissioner er reelle, og det er løsningerne også. Men at tage fat på de faktorer, der reducerer transmission og distributionstab, er ikke nødvendigvis en ligetil opgave.

Tekniske tab er de enkleste at afhjælpe gennem implementering af mere avancerede teknologier og ved at opgradere eksisterende infrastruktur, både til langdistanceoverførsel af strøm og distribution på lokalt niveau. Der kan foretages forbedringer i transmissionen, for eksempel, ved at udskifte ineffektive ledninger, ved hjælp af superledere, der reducerer modstand i ledninger, og dermed tabt energi, og styring af strømning og højspændings jævnstrøm.

Tilsvarende forbedringer i distributionen kan opnås ved bedre at styre belastningen og fordelingen af ​​strøm, samt hvordan distributionslinjer er konfigureret. Innovation, såsom vedtagelse af digitale teknologier til routing af strømstrømme, kan også spille en rolle.

Løsninger til ikke -tekniske tab er mere udfordrende, og må kun delvist reducere de dermed forbundne emissioner. Årsagerne til store tab er forskellige og kan stamme fra, for eksempel, ekstreme begivenheder, såsom orkanerne, der har ramt Haiti og Puerto Rico i de seneste år, eller krig, eller en kombination af svag regeringsførelse, korruption og fattigdom, som set i Indien. For begge typer tab, lande med store andele af produktionen af ​​fossilt brændsel og den mest ineffektive netinfrastruktur kan reducere de største emissioner og høste de største miljøfordele ved at reducere transmission- og distributionstab.

Klimapåvirkning

Mens vores artikel fremhæver flere vigtige teknologiske løsninger-manipuleringssikre målere, ledelsesmæssige løsninger såsom inspektion og overvågning, og omstrukturering af et elsystems ejerskab og regulering - det er tydeligvis kun små byggesten, der hjælper nationer med at opnå en bæredygtig vej.

Overraskende, meget få lande inkluderede transmission og distributionstab i deres nationale forpligtelser til at reducere drivhusgasemissioner som en del af Parisaftalen fra 2015. Vores analyse viste, at kun 32 lande nævner neteffektivitet, mens 110 nævner en eller anden form for vedvarende energi. Med et meget utæt gitter, nogle af de penge, der bruges til at tilføje vedvarende energikilder, vil gå til spilde.

Da landene planlægger at øge klimaambitionerne i 2020, decarbonisering af elsektoren vil spille en afgørende rolle. Vi tror på, at kombinationen af ​​lavemissions-elektricitet med et effektivt net vil give en ren elsektor, der vil forbedre den nationale infrastruktur og samtidig minimere klimaskader langt ud i fremtiden.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.