Данные в режиме реального времени могут помочь отслеживать и сокращать выбросы в электроэнергетическом секторе.

Производство электроэнергии в настоящее время является крупнейшим источником выбросов CO.₂ выбросы во всем мире, при этом использование ископаемого топлива, такого как уголь и газ, по-прежнему занимает значительную долю в структуре энергетики во всем мире. Но энергетический сектор также представляет собой величайшую возможность сократить выбросы как со стороны предложения, так и со стороны спроса в глобальной энергетической системе. Интегрируя большую долю возобновляемых источников энергии и электрифицируя секторы конечного потребления, мир может постепенно отказаться от использования ископаемого топлива на пути к достижению своих климатических целей.

Большинство сценариев смягчения последствий изменения климата предусматривают некоторую степень электрификации секторов конечного потребления, что приводит к существенному увеличению доли электроэнергии в конечном потреблении энергии. Таким образом, важно учитывать, как производство электроэнергии, особенно из источников с низким уровнем выбросов, и электрификация могут способствовать достижению целей декарбонизации и общим преимуществам сокращения выбросов.

Электрические сети чувствительны к множеству факторов, в том числе:

1. потрясения спроса и предложения, такие как войны, пандемии и экстремальные погодные явления
2. предсказуемые вариации, такие как внутридневные, ежемесячные и сезонные изменения погоды
3. меняющиеся параметры политики, включая, помимо прочего, реформу или отмену мер климатической и энергетической политики.

МЭА использовало данные в реальном времени из системы отслеживания электроэнергии в реальном времени МЭА вместе с подробными данными о выработке электроэнергии, включенными в мировые энергетические балансы МЭА, для разработки данных в реальном времени для отслеживания выбросов CO.₂ выбросы, связанные с электросетями, с почасовым и ежедневным разрешением. Такие данные дают возможность отслеживать выбросы с более высоким временным разрешением по сравнению с ежемесячными и годовыми коэффициентами выбросов, полученными на основе статистики. Подробную информацию о базовой методологии можно найти в файле документации.

Доступ к таким своевременным данным о выбросах может помочь сформировать эффективные политические меры, чтобы стимулировать смещение спроса в периоды, когда проникновение источников с низким уровнем выбросов в структуру электроэнергии является высоким. Такая гибкость может снизить выбросы при производстве электроэнергии и, как ожидается, будет приобретать все большее значение, поскольку в сети интегрируются все большие доли производства переменной мощности. Кроме того, требования к раскрытию информации о выбросах парниковых газов (ПГ) со стороны частного сектора значительно возросли и будут продолжать расти в ближайшие годы. Доступ к высококачественным коэффициентам интенсивности энергосистемы в режиме реального времени для отслеживания воздействия, соответствующего потреблению электроэнергии, может лучше стимулировать стратегии управления нагрузкой и закупками, которые могли бы поддержать декарбонизацию сетей.

СО в реальном времени₂ Данные об интенсивности означают, что можно отслеживать влияние сбоев, таких как экстремальные погодные явления, на электросети. Эта информация может дать ценную информацию для повышения устойчивости и гибкости систем производства электроэнергии.

Например, в начале этого года запасы гидрохранилищ Колумбии в апреле достигли рекордно низкого уровня в 30%. Поскольку доступность гидроэнергии сократилась, CO₂ интенсивность неуклонно росла, превысив 300 г CO.₂/кВтч к концу месяца. Однако из-за сильных дождей интенсивность сети быстро упала до уровня ниже 100 г CO.₂/кВтч в начале мая.

Кроме того, сезонность, недельные и внутридневные колебания являются важными характеристиками предложения/спроса на электроэнергию и влияют на выбросы в электросетях. Структура предложения и потребления зависит от множества факторов, таких как структура производства, цены на электроэнергию/топливо, периодическая деятельность и погодные переменные. Следовательно, полезно сравнить CO₂ интенсивность электросетей в зависимости от времени суток, сезона и страны. Анализируя среднюю интенсивность за каждый час в течение месяца, можно выявить четкие закономерности.

В Германии, Колорадо₂ интенсивность колеблется от 100 до 350 гCO.₂/кВтч, где на верхнюю границу влияет продолжающаяся зависимость от угля и природного газа в структуре электроэнергии, особенно осенью и зимой, когда спрос выше. Однако благодаря более высокому проникновению солнечной и ветровой энергии в весенние и летние месяцы наблюдается заметное снижение выбросов CO.₂ интенсивность около полудня.

В производстве электроэнергии в Южной Африке преобладает уголь, причем доля возобновляемых источников энергии составляет около 8%. В результате интенсивность выбросов в стране остается относительно стабильной в течение года, достигая примерно 1 000 гCO.₂/кВтч ночью и снижается примерно до 800 гCO.₂/кВтч с 8:00 до 19:00, когда увеличивается выработка солнечной энергии.

В Коста-Рике 70% электроэнергии вырабатывается за счет гидроэнергетики. Сезон дождей, продолжающийся с мая до середины ноября, характеризуется низким уровнем выбросов CO.₂ интенсивность в диапазоне 15-100 гCO₂/кВтч, причем пик приходится на полдень, когда увеличивается тепловая выработка. Однако в засушливый сезон, когда осадков становится мало, CO₂ интенсивность возрастает. Кривая дневной интенсивности в засушливый сезон резко контрастирует с кривой в сезон дождей, с более высокими значениями ночью (когда производство гидроэнергии ниже) по сравнению с дневным временем.

Этот пример Германии, Южной Африки и Коста-Рики в текущем году иллюстрирует значительные различия в интенсивности выбросов электросетей в течение дня, в зависимости от сезона и между странами. Трекер электроэнергии МЭА в реальном времени позволяет пользователям независимо исследовать разные годы и страны, отображая не только CO₂ интенсивности, но и соответствующие данные о выбросах с разбивкой по типам топлива.

Как показано выше, данные о выбросах в режиме реального времени помогают улучшить наше понимание того, как различные закономерности и сбои влияют на выбросы в электросетях. Политики могут использовать такую ​​информацию для введения ценовых сигналов и тарифов, которые будут стимулировать перераспределение нагрузки и, следовательно, уменьшать воздействие потребления электроэнергии на климат.

Кроме того, высококачественные коэффициенты энергоемкости сети в режиме реального времени позволяют отслеживать выбросы, которые тесно коррелируют с физической доставкой электроэнергии потребителям. Все большее число организаций берут на себя обязательства по сокращению выбросов, чтобы продемонстрировать свои усилия по снижению воздействия своей деятельности на климат. Таким образом, в последние годы значительно возросло раскрытие информации о выбросах парниковых газов. Этот тип отчетности будет продолжать расширяться по мере вступления в силу более обязательных требований к раскрытию информации. Потребление электроэнергии вносит основной вклад в влияние организации в различных секторах деятельности. В настоящее время большинство корпоративных методов измерения экологического следа и закупок экологически чистой электроэнергии руководствуются системой учета, изложенной в Протоколе по парниковым газам (Протокол по парниковым газам).

Протокол по выбросам парниковых газов устанавливает два разных подхода к оценке выбросов парниковых газов, соответствующих потреблению покупной электроэнергии. Однако, как подробно описано в недавнем опросе, эксперты выражают обеспокоенность по поводу риска несоответствия между приписываемыми и фактическими заявлениями о сокращении выбросов в рамках нынешней системы. Метод определения местоположения, при котором выбросы рассчитываются на основе среднегодовой интенсивности энергосистемы в конкретном географическом регионе, может не отражать точную оценку системных выбросов и, следовательно, справедливое распределение обязательств по сокращению. Аналогичным образом, рыночный подход, основанный на интенсивности выбросов на основе договорных инструментов, может занижать фактические выбросы. По мнению экспертов, данная проблема возникает из-за того, что интенсивность выбросов поставляемой электроэнергии к месту потребления может не соответствовать соответствующему контракту на закупку и привести к искажению отчетности. Доступ к данным в режиме реального времени об интенсивности электросетей, если он дополнен географической детализацией, может позволить сообщать о выбросах, которые тесно коррелируют с физической поставкой электроэнергии. Такие детальные требования к отслеживанию могут лучше стимулировать стратегии управления нагрузкой и закупками, которые могут ускорить декарбонизацию энергосистемы.

Однако данные об электроэнергии в реальном времени в настоящее время могут не охватывать весь объем данных о выработке электроэнергии в конкретной стране. Это связано с тем, что эти данные обычно получаются на основе информации, публикуемой операторами систем передачи (TSO). Следовательно, данные не всегда включают всю генерацию из мелких/распределенных источников, а также генерацию от автопроизводителей. В результате интенсивность выбросов углерода в реальном времени не всегда хорошо подходит для целей отчетности. Это ограничение подчеркивает важность наличия доступа к всеобъемлющей информации о генерации в режиме реального времени для повышения соответствия этих данных требованиям раскрытия информации о климате. В базе данных коэффициентов выбросов МЭА в настоящее время публикуются среднегодовые значения интенсивности национальных сетей, которые могут использоваться для составления отчетов с привязкой к местоположению в соответствии с Протоколом по выбросам парниковых газов.

Следует также отметить, что данные об интенсивности энергосистемы в режиме реального времени, разработанные МЭА, являются факторами, основанными на производстве, и не учитывают влияние трансграничной торговли. В ближайшем будущем МЭА рассмотрит возможность повышения интенсивности потребления, рассмотрев трансграничные потоки, чтобы получить более точную оценку интенсивности в точке потребления.