Metode Perhitungan Penggunaan Listrik dan Emisi CO2

CO2 tidak dipancarkan saat listrik digunakan, tetapi CO2 dipancarkan di pembangkit listrik. Oleh karena itu, jumlah emisi CO2 terkait penggunaan listrik. Umumnya dihitung dengan memperoleh jumlah emisi CO2 per kWh di pembangkit listrik. Yaitu “faktor emisi CO2”, dan mengalikannya dengan jumlah listrik yang digunakan. Namun, karena listrik tidak diwarnai, tidak mungkin membedakan dari pembangkit listrik mana listrik itu berasal. Sehingga koefisien rata-rata sumber daya dan koefisien sumber daya marjinal digunakan dalam kebingungan.

Dua Faktor Emisi CO2 : “Keajaiban Listrik”

Diagram skematik di sebelah kiri menunjukkan emisi CO2 ketika berbagai pembangkit listrik menghasilkan listrik Sebagian besar CO2. Dipancarkan dari pembangkit listrik termal yang membakar bahan bakar. Di sini, mari kita pertimbangkan efek pengurangan emisi CO2 ketika permintaan listrik jaringan dikurangi. Melalui kegiatan konservasi energi (disebut sebagai konservasi energi dalam laporan ini). Dari semua sumber daya yang beroperasi dengan total pembangkit listrik. Karena sederhana dan mudah dipahami, emisi CO2 (pemahaman keadaan) peralatan listrik dapat diperoleh .kadang-kadang umum digunakan. Namun, dengan mengalikan penurunan permintaan listrik dengan rata-rata faktor emisi sumber daya. Efek pengurangan emisi CO2 saat masing-masing pembangkit mengurangi pembangkit listrik dengan laju yang sama dapat dihitung.

Dengan kata lain, diasumsikan bahwa semua sumber daya, seperti tenaga termal, tenaga nuklir, tenaga air, dan tenaga energi terbarukan. Menambah atau mengurangi jumlah pembangkitan listrik pada tingkat yang sama ketika kebutuhan listrik berfluktuasi. Dari rasionalitas ekonomi, tidak terpikirkan untuk menambah atau mengurangi jumlah daya yang dihasilkan. Oleh semua sumber daya pada tingkat yang sama, jadi ini jelas berbeda dengan kenyataan.

Pada kenyataannya, pembangkit listrik tenaga panas yang memiliki biaya operasi tinggi akan mengurangi jumlah daya yang dihasilkan.

Sehingga emisi CO 2 dari pembangkit listrik tenaga panas akan berkurang, seperti terlihat pada gambar. Tenaga air, tenaga nuklir, dan tenaga angin, yang memiliki biaya operasi rendah, tidak mengurangi keluaran tenaganya meskipun permintaan menurun. Akibatnya, pengurangan aktual emisi CO2 akan menjadi nilai yang dihitung dengan menggunakan. Faktor emisi pembangkit listrik termal (sumber daya marjinal). Yang akan jauh lebih besar daripada nilai yang dihitung dengan menggunakan rata-rata sumber daya. Di sini, saya tidak akan menyebutkan bentuk pembangkit listrik termal mana yang akan menjadi sumber daya marjinal. Karena sangat bervariasi tergantung pada kondisinya.

 Catu daya marjinal dapat membingungkan, jadi kami akan menjelaskannya secara mendetail di bawah. Dalam jangka pendek, ketika permintaan tenaga listrik meningkat. Pembangkit listrik akan dimulai dan ditingkatkan dari pembangkit listrik dengan biaya operasi rendah. Jika permintaan menurun, maka jumlah pembangkitan akan dikurangi atau dihentikan, dimulai dari pembangkitan dengan biaya operasi yang tinggi. Akibatnya, seperti terlihat pada gambar, pembangkit listrik yang akan dioperasikan ditentukan oleh besar kecilnya permintaan daya (disebut merit order). Energi terbarukan dan pembangkit tenaga nuklir akan beroperasi untuk permintaan rendah (L). Dan tenaga batu bara akan ditambahkan untuk permintaan menengah (M). Untuk permintaan tinggi (H), tenaga berbahan bakar gas ditambahkan. Secara umum, pembangkitan tenaga nuklir tidak dapat disesuaikan, sehingga pembangkitan energi terbarukan ditekan pada L. Dan kenaikan atau penurunan permintaan daya disesuaikan dengan jumlah penekanan energi terbarukan. Batubara akan menjadi sumber tenaga pengatur untuk M, dan gas akan menjadi sumber tenaga pengatur untuk H.

Di sini, “sumber daya marjinal” didefinisikan sebagai sumber

antara sumber daya yang diatur. Nilai yang diperoleh dengan membagi jumlah emisi CO2 dari pembangkit listrik. Dengan jumlah daya yang dihasilkan disebut faktor daya marjinal. Dan digunakan untuk menghitung besarnya fluktuasi emisi CO2. Jika penetapan harga karbon naik di masa mendatang, urutan jasa batu bara dan gas. Dapat dibalik dan sumber daya marjinal dapat menggantikannya. Pada kenyataannya, sumber daya marjinal ditentukan tidak hanya oleh merit order, tetapi juga oleh karakteristik pengoperasian sumber daya. Posisi kebijakannya, dan, dalam jangka panjang, penambahan, perluasan, dan pelepasan pembangkit listrik.

See also  Inilah Cara Edit Foto Menakjubkan Menggunakan Adobe Photoshop Express

Dari sumber daya rata-rata yang mudah dihitung digunakan untuk evaluasi kebijakan. dan mendapatkan emisi CO 2 yang lebih realistis . Dengan asumsi energi terbarukan meningkat, penulis menambahkan energi terbarukan ke arah negatif. Ini adalah daftar sumber daya yang beroperasi sesuai urutan dari bawah sehubungan dengan permintaan daya. Dan jika tidak ada batasan khusus. Sumber daya tertinggi di setiap periode waktu sesuai dengan sumber daya marjinal jangka pendek.

Jika Anda membuat bagan seperti itu dengan meramalkan

(1) hari-hari biasa dalam sebulan,

(2) hari kerja/hari libur. Dan

(3) kondisi cuaca (cerah/berawan/hujan) untuk setiap sistem tenaga dan untuk setiap kelompok umur.

Itu akan menjadi memungkinkan untuk memprediksi konsumsi daya pada tanggal dan waktu tertentu di masa mendatang. Memungkinkan untuk memperkirakan pasokan daya marginal dari Itu juga dapat digunakan untuk mengarahkan waktu pengisian BEV. Ke waktu ketika emisi CO2 rendah. Misalnya, selama jangka waktu ketika energi terbarukan dibatasi, ia menjadi netral karbon. Dan selama jangka waktu ketika MACC berbahan bakar gas terbaru digunakan, emisi CO2.

 Di sisi lain, pembangkit listrik tenaga air (termasuk pembangkit listrik yang dipompa) secara efektif digunakan sebagai tenaga pengatur. Tetapi umumnya tidak termasuk dalam sumber daya marjinal. Menggunakan tenaga hidroelektrik menurunkan tingkat air bendungan, jadi untuk mengimbanginya, pembangkit listrik dibatasi pada saat permintaan daya rendah. Karena pembangkit listrik termal mengkompensasi pengurangan daya. Dengan meningkatkan jumlah pembangkit listrik, sumber daya marjinal secara tidak langsung menjadi pembangkit listrik termal. Ini karena jumlah total tenaga air yang dihasilkan setiap tahunnya ditentukan oleh curah hujan, bukan oleh permintaan. Tabel berikut merangkum berbagai jenis pembangkit listrik dan faktor-faktor yang mengubah jumlah pembangkit listrik.

Faktor Variasi Berbagai Bentuk Pembangkit Listrik dan Jumlah Pembangkit Listrik

 Seperti yang dapat dilihat dari tabel, pembangkit listrik termallah yang mengubah pembangkit listrik sesuai dengan kebutuhan daya. Baik dalam jangka pendek maupun jangka panjang. Dengan kata lain, sumber daya marjinal adalah pembangkit listrik termal. Ini mengasumsikan kasus Jepang, tetapi dengan pengecualian beberapa negara (Norwegia, Swedia, Prancis). Di sebagian besar negara di seluruh dunia di mana pembangkit listrik termal beroperasi, pembangkit listrik termal adalah sumber daya marjinal. Jepang.

Sebagai contoh umum, pertimbangkan emisi CO 2 saat menggunakan catu daya rata-rata dan faktor emisi catu daya marjinal dengan asumsi 2030 untuk pemanas listrik dan pemanas kipas minyak tanah (tipe FF yang tidak mengeluarkan gas buang di dalam ruangan).

 Seperti terlihat pada gambar di bawah ini, emisi CO 2 ketika menggunakan masing-masing pemanas dengan daya 1 kW selama 1 jam berturut-turut adalah 0,25 kg dan 0,37 kg, dengan yang lebih kecil. Sebaliknya, jika pemanas listrik dimatikan selama 1 jam, jumlah emisi CO 2 akan berkurang sebesar 0,60kg karena pembangkit termal akan mengurangi jumlah daya yang dihasilkan. Artinya , aktivitas mematikan pemanas listrik dan menggunakan pemanas kipas minyak tanah justru menurunkan emisi CO 2 sebesar 0,23 kg per jam. Baik “pemahaman keadaan” 0,25 kg dan “evaluasi aktivitas” 0,60 kg adalah nilai yang benar, tetapi jumlah pelepasan dari pemanas dan jumlah pengurangan saat dihentikan berbeda, yaitu ” misteri listrik”. Sesuatu yang tidak bisa saya katakan sedang terjadi.

Oleh karena itu, sangat penting untuk mengevaluasi emisi CO 2 secara tepat dengan menggunakan faktor emisi CO 2 yang berbeda untuk “memahami kondisi” dan “mengevaluasi kegiatan”. Dengan kata lain, ketika mengevaluasi kebijakan seperti menghitung efek pengurangan emisi CO ketika BEV dan HEV dan powertrain lainnya dipopulerkan, catu daya2ketika konsumsi daya berkurang karena penghematan energi, dll.

Faktor Emisi CO2 Aktual untuk Sumber Daya Rata-Rata dan Marjinal

Selanjutnya, pertimbangkan perbedaan besaran kedua faktor emisi tersebut. Ini menunjukkan keseriusan masalah ketika faktor emisi sumber daya rata-rata digunakan secara tidak benar untuk “evaluasi kegiatan”, seperti apakah penyebaran BEV atau HEV memiliki efek lebih besar pada pengurangan emisi CO2.

See also  Mempertimbangkan keinovatifan "Magnet tahan panas hemat neodymium" Toyota 

 Dalam rencana nasional penanggulangan pemanasan global yang dirumuskan berdasarkan Undang-Undang Promosi Penanggulangan Pemanasan Global, koefisien rata-rata untuk semua sumber dan pembangkit listrik termal (sumber daya marjinal) ditunjukkan pada tabel di bawah ini sebagai koefisien emisi CO2 . , dan koefisien rata-rata daya termal digunakan untuk menghitung pengaruh pengurangan emisi CO 2 melalui pengenalan energi terbarukan dan kogenerasi. Pada tahun 2013, sebagian besar pembangkit listrik tenaga nuklir dihentikan, sehingga perbedaan antara keduanya tidak besar, tetapi perkiraan nilai untuk tahun 2030, ketika energi terbarukan akan meningkat, lebih dari dua kali lipat, sehingga evaluasi tergantung pada koefisien mana yang digunakan. ditemukan berbeda secara signifikan. Perhatikan bahwa nilai ini tidak termasuk biaya tidak langsung seperti penambangan bahan bakar, transportasi, dan penyulingan, sehingga diperlukan koreksi sekitar +20% saat menggunakannya untuk perhitungan Well to Wheel.

Tanpa emisi tidak langsung dari penambangan bahan bakar, transportasi, penyulingan, dll. Rata-rata faktor emisi CO2 untuk sumber daya rata-rata dan tenaga termal (sumber daya marjinal) (Sumber: Rencana Penanggulangan Pemanasan Global Nasional)

 Mengidentifikasi sumber daya marjinal memerlukan simulasi campuran daya yang sangat kompleks untuk mengungkap perbedaan pembangkitan daya antara bentuk dengan dan tanpa permintaan daya yang terkait dengan aktivitas. 

Sejak 2019, perhatian telah difokuskan pada evaluasi LCA, dan beberapa makalah telah diterbitkan di Eropa dan Amerika Serikat yang menunjukkan bahwa hasil simulasi menunjukkan bahwa faktor emisi sumber daya rata-rata dan sumber daya marjinal sangat berbeda. Ketika pangsa energi terbarukan meningkat, koefisien rata-rata sumber daya menurun.

Laboratorium Nasional AS PNNL telah menerbitkan laporan yang  memproses sejumlah besar data tentang permintaan dan pasokan listrik di Amerika Serikat dari tahun 2010 hingga 2019 dan menghitung faktor emisi CO2 dari rata-rata pasokan dan pasokan listrik marjinal. Selama periode tersebut, sumber utama pembangkit listrik berubah dari batu bara menjadi gas, sehingga rata-rata faktor emisi sumber mengalami penurunan sebesar 28% Daya marjinal sebesar 0,56 kg/kWh, 1,4 kali lebih tinggi dari rata-rata 0,39 kg/kWh.

 Institute for Energy Economics di Munich memprediksi faktor emisi untuk Jerman dari tahun 2020 hingga 2050 dengan mensimulasikan campuran catu daya yang rumit, dan mengklarifikasi perbedaan antara faktor emisi untuk sumber daya rata-rata dan sumber daya marjinal, seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini. . Karena pengenalan energi terbarukan dalam skala besar, koefisien sumber daya rata-rata akan menurun tajam menuju tahun 2040, tetapi penurunan koefisien sumber daya marjinal akan kecil.

Meskipun sulit untuk mengidentifikasi sumber daya marjinal secara objektif, adalah mungkin untuk membuat perkiraan kasar dengan mengatur campuran pembangkit listrik dalam urutan kelayakan untuk setiap jam, dan dalam banyak kasus, itu akan menjadi pembangkit berbahan bakar gas atau batu bara. Menghitung perubahan emisi CO 2 akibat kenaikan dan penurunan kebutuhan listrik berdasarkan fakta yang sulit untuk ditentukan, dengan menggunakan faktor emisi dari rata-rata pasokan listrik, sangat mungkin menyebabkan keputusan kebijakan menjadi keliru karena perbedaan yang besar. dari kenyataan . Di negara-negara seperti Jepang dan Jerman di mana sejumlah besar pembangkit listrik termal masih ada, adalah realistis untuk menggunakan faktor emisi CO2.

Rata-Rata dari pembangkit termal sebagai sumber daya marjinal hingga sekitar tahun 2030 untuk pembuatan kebijakan.

 Hingga saat ini, sumber daya marjinal jangka pendek yang terkait dengan pengoperasian pembangkit telah diperkenalkan, tetapi masalah jangka panjang seperti dampak penyebaran powertrain juga harus dipertimbangkan dalam hal sumber daya marjinal jangka panjang. termasuk pembangunan dan pembuangan fasilitas pembangkit listrik. Sumber daya marjinal jangka panjang sangat dipengaruhi oleh kebijakan sumber daya dan memiliki banyak ketidakpastian, membuatnya sangat sulit untuk diidentifikasi. Namun, dimungkinkan untuk memperkirakannya jika kita mengasumsikan kebijakan catu daya.

See also  UNIVERSITY OF TEXAS MELUNCURKAN PROGRAM MAGISTER ONLINE DALAM KECERDASAN BUATAN, BERMITRA DENGAN EDX

Sebagai contoh, di negara seperti Inggris Raya, yang memiliki kebijakan untuk meningkatkan pembangkit tenaga nuklir ketika terjadi kekurangan pembangkit listrik sebagai tanggapan atas peningkatan permintaan, pembangkit tenaga nuklir akan menjadi sumber tenaga marjinal jangka panjang, dan pembangkit listrik seperti BEV akan menyebar.Permintaan yang meningkat akan netral karbon. Di sisi lain, di negara-negara seperti Jerman yang memiliki kebijakan penghentian pembangkit listrik berbahan bakar batu bara, peningkatan permintaan memperlambat kecepatan penghentian pembangkit listrik tenaga batu bara. pasokan dan 1,5 kali daya termal rata-rata. BEV pasti menghasilkan emisi CO2 yang lebih tinggi daripada HEV .

 Seperti dijelaskan di atas, ketika sejumlah besar pembangkit termal tetap berada di sistem catu daya, pembangkit listrik termal menjadi sumber daya marjinal. Pembangkit listrik tenaga batu bara memiliki faktor emisi yang sangat besar, sehingga kebijakannya adalah menghapuskan pembangkit listrik tenaga batu bara terlebih dahulu, baru kemudian mengurangi berbahan bakar gas. Mempopulerkan BEV skala penuh setelah meletakkan dasar untuk ini akan menjadi kebijakan yang akan secara efektif mengurangi emisi CO 2 . Jangan bingung urutannya.

Pertimbangan atas laporan ICCT A dan artikel online C

Sekarang setelah kita memiliki pemahaman yang lebih baik tentang  dua faktor emisi CO2 , izinkan saya menjelaskan masalah Laporan A di Bab 1. Laporan tersebut juga memberikan perbandingan emisi CO2 dari BEV dan HEV yang dijual di Eropa .

Diantaranya, emisi CO 2 dari kendaraan yang dijual pada tahun 2021 dihitung  dengan menggunakan faktor emisi rata-rata 0,20 kg/kWh untuk catu daya seluruh UE hingga kendaraan tersebut dihapus (2021-2038). . Evaluasi ini selangkah lebih maju dari metode konvensional, tetapi karena catu daya rata-rata digunakan untuk mengevaluasi kegiatan, evaluasinya berbeda secara signifikan dari evaluasi yang sebenarnya. Hal ini karena pengenalan energi terbarukan akan sangat memperluas perbedaan antara faktor emisi sumber daya rata-rata dan koefisien sumber daya marjinal di masa depan, seperti yang dapat dilihat dari proyeksi faktor emisi sumber daya rata-rata dan emisi sumber daya marjinal. faktor.

Pertimbangkan emisi CO 2 yang realistis dari mobil yang dijual di Jerman, yang diproyeksikan sebagai sumber daya marjinal . 

Dari gambar tersebut, rata-rata faktor emisi sumber daya marjinal untuk periode ini adalah 0,46kg/kWh, yaitu 2,3 ​​kali rata-rata emisi sumber daya. Selain itu, 20% dari biaya tidak langsung seperti penambangan bahan bakar, transportasi, dan penyulingan ditambahkan ke dalam angka tersebut. 

Nilai ini harus digunakan untuk mengevaluasi kegiatan untuk menentukan apakah BEV atau HEV harus dipopulerkan. Akibatnya, emisi BEV mendekati emisi HEV. Dari sumber tenaga diharapkan memiliki efek pengurangan di masa depan, tetapi untuk bensin, diasumsikan bahwa e-Fuel tidak akan tersebar luas hingga tahun 2040, dan proporsi bahan bakar nabati diperkirakan tidak akan meningkat. Selain itu, berbagai asumsi dibuat saat menetapkan nilai numerik seperti konsumsi bahan bakar/konsumsi listrik mobil, sehingga akan sulit untuk menilai keunggulan BEV dan HEV dalam hal emisi CO2 berdasarkan hasil ini .

 Kembali ke pasal C, ia menyebutkan empat logika untuk membantah gagasan “kekuatan marjinal”. Jelaskan setiap klaim dan pertanyaan. Harus dikatakan bahwa ada kekhilafan atau prasangka serius yang tersembunyi dalam cara berpikir dan menghitung emisi CO 2 di Eropa .

Kesimpulan akhir adalah bahwa “Elektrifikasi yang dapat langsung menggunakan energi terbarukan adalah kartu truf untuk dekarbonisasi, dan kita tidak boleh tertipu oleh argumen seperti sumber daya marjinal. Pembuat kebijakan harus segera menyebarkan pompa panas dan BEV. dapat berkontribusi untuk memerangi perubahan iklim. ” Bagaimana menurut pembaca?

Jika Anda ingin tahu lebih banyak, silakan merujuk ke teks asli di bawah ini, meskipun dalam bahasa Inggris.

You May Also Like

About the Author: author