Undervurderer vi fordelene ved at investere i vedvarende energi?

Da politiske beslutningstagere søger at reducere kuldioxid og andre forurenende stoffer gennem stigninger i vedvarende energi, forbedre energieffektiviteten eller elektrificere transport, et centralt spørgsmål rejser sig:Hvilke indgreb giver de største fordele for at undgå de negative sundhedseffekter af luftforurening?

For at besvare dette spørgsmål, det er vigtigt at forstå, hvor meget forurening der frigives på forskellige tidspunkter fra kraftværker på elsystemet. Mængden af ​​forurening, der produceres pr. energienhed på elnettet, måles ved såkaldt emissionsintensitet. Traditionelt, Politikere og energimodelbyggere har brugt årlige gennemsnitlige emissionsintensiteter - i gennemsnit på tværs af alle kraftværker over et helt år - til at estimere de emissioner, der undgås ved en elsystemintervention. Imidlertid, Dette går glip af det faktum, at mange indgreb kun påvirker et bestemt sæt kraftværker, og at disse effekter kan variere efter tidspunkt på dagen eller året.

Ved at bruge marginale emissioner, der indsamles på timebasis og tager højde for placering, politiske beslutningstagere kan være i stand til at indsamle vigtig information, som ellers ville blive savnet, ifølge ny forskning. Denne tilgang kan hjælpe beslutningstagere til mere klart at forstå virkningerne af forskellige politikker og investeringsmuligheder.

Gennemsnitlige vs. marginale emissioner - en vigtig forskel

Forskere testede forskellen mellem gennemsnitlige og marginale emissioner ved at analysere elektricitet fra PJM, det største engros elmarked i USA. PJM producerer omkring 800 terawatt-timer elektricitet om året - nok til at forsyne en femtedel af USA - og bidrager med omkring 20 procent af den amerikanske energisektors emissioner. Deres resultater, udgivet i Miljøvidenskab og -teknologi , vise, at ignorering af forskellen mellem marginale og gennemsnitlige emissioner kan føre til store fejl ved estimering af de emissioner, der undgås ved indgreb – såvel som den tilhørende sundhed, miljø- og klimaforandringer.

Forskerne viser, at for visse indgreb, Brug af PJM-gennemsnitlige emissionsintensiteter kan undervurdere de undgåede skader med næsten 50 procent sammenlignet med marginale intensiteter, der tegner sig for, hvilke kraftværker der faktisk er berørt. Med andre ord, Brug af gennemsnitlige værdier kan få en politiker til at tro, at en intervention kun er halvt så effektiv, som den i virkeligheden er, potentielt kompromittere implementeringen på trods af dets store fordele.

Mens embedsmænd historisk har brugt gennemsnitlige emissionsintensiteter til at beregne forurening i elsektoren, i visse tilfælde, dette har ført til forkert estimering af påvirkninger sammenlignet med en tilgang til marginale emissioner, sagde studie medforfatter Inês Azevedo, en lektor i Department of Energy Resources Engineering ved Stanford's School of Earth, Energi- og miljøvidenskab (Stanford Earth).

Forskerne fremhæver også vigtigheden af ​​at bruge up-to-date emissionsintensitetsestimater. I deres papir, de viser, at brug af estimater kun et år forældet kan overvurdere de undgåede skader med 25 til 35 procent.

"Elnettet ændrer sig hurtigt, men emissionsintensitetsdata frigives ofte med et stort forsinkelse, " sagde Priya Donti, en ph.d. studerende ved Carnegie Mellon University og studie medforfatter. "Vores undersøgelse viser vigtigheden af ​​hyppigt at opdatere disse data."

Forbedring af politikker

"Boston University brugte noget af vores tidligere arbejde med marginale emissioner til at beslutte, hvor de skulle indkøbe vedvarende energi, ved at modellere, i hvilket omfang forskellige indkøb ville reducere emissionerne, " sagde Azevedo, med henvisning til institutionens Klimahandlingsplan. "Det er interessant at tænke på, om andre beslutningstagere kunne begynde at bruge de samme slags værktøjer til at informere klimahandlingsplaner på by- og statsniveau."

Denne slags værktøjer kan hjælpe beslutningstagere med at forstå virkningerne af forskellige politikker og investeringsmuligheder, sagde Donti. "Vi ønsker at hjælpe dem med at designe interventioner, der giver de største fordele, når det kommer til at tackle klimaændringer og forbedre menneskers sundhed."

Azevedo er også senior fellow ved Stanford Woods Institute for the Environment. J. Zico Kolter fra Carnegie Mellon University er medforfatter på undersøgelsen. Forskningen blev støttet af Center for Climate and Energy Decision Making (CEDM) i en aftale mellem Carnegie Mellon University og National Science Foundation. Undersøgelsen blev også finansieret af National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program og Department of Energy Computational Science Graduate Fellowship.