但現(xiàn)今，得益于一種新型技術(shù)，我們可以精確地實(shí)時(shí)計(jì)量電力系統(tǒng)碳排放。這將帶來(lái)一系列新的發(fā)展機(jī)遇，幫助我們以更低成本更高效地管理碳排放。這種新的軟件能夠?qū)崟r(shí)或提前自動(dòng)追蹤與電力系統(tǒng)中特定行為相關(guān)的實(shí)際碳排放影響。這樣，我們可以選擇在電力產(chǎn)生碳排放最少的時(shí)段使用電器。
終端應(yīng)用彈性
許多電力使用行為都具有天然彈性，即可以不同程度地改變用電時(shí)間，并不會(huì)影響設(shè)備提供服務(wù)的質(zhì)量。正如落基山研究所(Rocky Mountain Institute，RMI)《需求彈性的經(jīng)濟(jì)性分析》報(bào)告中所發(fā)現(xiàn)的，利用這種彈性不僅能夠?yàn)橄M(fèi)者和企業(yè)節(jié)省用電成本，還能降低電網(wǎng)成本。
對(duì)碳排放而言也是如此——利用終端設(shè)備彈性能夠在不增加成本、不影響服務(wù)質(zhì)量的前提下，比常規(guī)方式使用設(shè)備平均節(jié)約15%的碳排放。
每天，數(shù)以萬(wàn)計(jì)的企業(yè)和個(gè)人都在管理他們的碳排放。但令人遺憾的是，他們其中大多數(shù)并未能正確地計(jì)量這些排放。企業(yè)或個(gè)人通常采用以下兩種計(jì)量方式的一種
1) 僅專(zhuān)注減排行為，但不計(jì)量具體減排量。例如，許多企業(yè)投資于能效、太陽(yáng)能光伏或電網(wǎng)側(cè)清潔能源等技術(shù)，但不去量化與特定投資相關(guān)的具體減排量。
2) 粗略地計(jì)量平均排放強(qiáng)度，主要利用電網(wǎng)歷史電子數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)電力相關(guān)平均排放。例如，一家企業(yè)可以有意將一座數(shù)據(jù)中心選址在一個(gè)平均排放比其他地區(qū)更低的電網(wǎng)服務(wù)范圍內(nèi)，從而表明企業(yè)實(shí)現(xiàn)了一定量的碳減排。
通過(guò)使用新型技術(shù)，我們現(xiàn)在能夠?qū)崟r(shí)，甚至通過(guò)預(yù)測(cè)算法提前了解電力系統(tǒng)特定地點(diǎn)與特定行為相關(guān)的實(shí)際碳排放影響。更重要的是，我們現(xiàn)在可以根據(jù)邊際，而不是平均排放系數(shù)評(píng)估未來(lái)決策，而這在多數(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)家看來(lái)才是了解碳排放影響的正確方法。
邊際資源中隱性排放
平均排放系數(shù)和邊際排放系數(shù)之間差別會(huì)很大且非常重要。平均系數(shù)等于特定時(shí)間段的排放量除以該段時(shí)間產(chǎn)生的能源。例如，美國(guó)太平洋西北地區(qū)大部分發(fā)電量來(lái)自于低排放的水電，因此其平均排放系數(shù)很低。
而邊際排放系數(shù)則指排放隨小幅度電力負(fù)荷變化而變化的速率。繼續(xù)引用太平洋西北部地區(qū)的案例，試想當(dāng)水電提供了該區(qū)域75%的電量而燃?xì)怆姀S(chǎng)提供了剩下的25%。這時(shí)，太平洋西北地區(qū)電力平均排放系數(shù)將非常低，相當(dāng)于天然氣排放強(qiáng)度的25%(約每兆瓦時(shí)(MWh)210磅二氧化碳)。因此，初看上去，企業(yè)或個(gè)人搬到電力相當(dāng)清潔的太平洋西北部地區(qū)能夠大幅降低碳足跡。
然而，在很多情形下，天然氣是邊際資源。這意味著在一個(gè)特定時(shí)間點(diǎn)當(dāng)用戶(hù)需要額外的一度電時(shí)，這一度電將來(lái)自于燃?xì)怆姀S(chǎng)。因此，搬到太平洋西北地區(qū)的企業(yè)或個(gè)人就會(huì)將其碳排放增加至相當(dāng)于100%天然氣供電的水平(每兆瓦時(shí)840磅二氧化碳)。這與之前的計(jì)算結(jié)果有很大差別。按照邊際排放而不是平均排放來(lái)考慮，將極大地影響一個(gè)企業(yè)或個(gè)人對(duì)理想環(huán)境影響的選擇。
在全美各地，根據(jù)平均排放系數(shù)預(yù)測(cè)碳排放影響會(huì)經(jīng)常遇到此類(lèi)情況，這是因?yàn)殡娏φ{(diào)度決定了向電網(wǎng)送電的發(fā)電資源配置每5至15分鐘就會(huì)變化一次，從而改變邊際資源。例如，中西部地區(qū)電力公司常常在夜間燃煤發(fā)電，如果你在那里擁有一輛電動(dòng)汽車(chē)，那么有意在白天充電能夠降低個(gè)人二氧化碳排放。然而，加利福尼亞州電力市場(chǎng)燃?xì)怆姀S(chǎng)在夜間比白天效率更高，因此你應(yīng)該通過(guò)在夜間充電電動(dòng)汽車(chē)來(lái)降個(gè)人低碳排放。在應(yīng)用了聯(lián)網(wǎng)電動(dòng)汽車(chē)充電器后，你還可以使用精確時(shí)間控制技術(shù)進(jìn)一步降低排放。例如，你可以設(shè)置充電器在低效調(diào)峰電廠(chǎng)開(kāi)始發(fā)電時(shí)(如風(fēng)力減小或有云層飄過(guò)時(shí))暫停充電，而在五分鐘后當(dāng)風(fēng)力恢復(fù)或云層飄走后(邊際排放系數(shù)更低時(shí))重新開(kāi)始充電。
正確計(jì)量碳排放的益處
正確計(jì)量碳排放能夠帶來(lái)一系列新的排放管理發(fā)展機(jī)遇，使用戶(hù)能夠：
· 改變用能時(shí)間：如前文所述，這可能是最容易也是最大的未開(kāi)發(fā)的節(jié)能來(lái)源，因?yàn)樗恍枰魏晤~外投資，也不會(huì)影響終端使用效果，僅需要利用創(chuàng)新控制技術(shù)和聯(lián)網(wǎng)設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)。例如，恒溫控制器、電動(dòng)汽車(chē)充電器、商業(yè)規(guī)模水暖空調(diào)系統(tǒng)和需求響應(yīng)程序等，都可以通過(guò)應(yīng)用幾行計(jì)算機(jī)代碼就能實(shí)現(xiàn)自身碳排放率降低。
· 改變用電與發(fā)電地理位置：通過(guò)將產(chǎn)能(或用能)設(shè)施安排在特定地理位置，用戶(hù)能夠影響特定電廠(chǎng)的服役狀況。位于西弗吉尼亞州的風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)每兆瓦時(shí)電量的碳減排量是加利福尼亞州相同風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)每兆瓦時(shí)電量碳減排量的兩倍。而當(dāng)前，可再生能源買(mǎi)家企業(yè)常將兩個(gè)項(xiàng)目等量齊觀(guān)。為了幫助買(mǎi)家了解這些效果，落基山研究所的企業(yè)可再生能源中心(Business Renewables Center，BRC)已開(kāi)始追蹤排放強(qiáng)度(不同可再生能源項(xiàng)目的不同減排量)。
· 根據(jù)不同能源節(jié)約方式的實(shí)際減排潛力看待其價(jià)值：當(dāng)前，所有所謂的節(jié)能(negawatts)或已避免的能源生產(chǎn)量都是被視為具有同等價(jià)值。但實(shí)際上不同節(jié)能項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)不同價(jià)值，正如俄亥俄州和德克薩斯州的案例所展示的那樣。替代煤電產(chǎn)能的節(jié)能項(xiàng)目比替代天然氣、風(fēng)電或水電產(chǎn)能的節(jié)能項(xiàng)目對(duì)地球的貢獻(xiàn)更大。根據(jù)具體減排潛力，計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)節(jié)能技術(shù)和分布式發(fā)電資源的價(jià)值能夠更好地協(xié)助決策的制定。
· 正確地為碳市場(chǎng)定價(jià)：如果我們真地要進(jìn)入一個(gè)碳排放有價(jià)的世界，那么最好為其正確地定價(jià)。當(dāng)前，可再生能源證書(shū)(RECs)和碳補(bǔ)償是有價(jià)的，但其碳影響則是平均計(jì)算的。區(qū)別對(duì)待高減排量的可再生能源證書(shū)能夠?qū)崿F(xiàn)更具成本效益的減排效果。
落基山研究所正與WattTime展開(kāi)合作，通過(guò)正確地計(jì)量碳排放，用更具成本效益的方式實(shí)現(xiàn)減排。
WattTime是一家來(lái)自加利福尼亞州的非營(yíng)利性組織。它開(kāi)發(fā)了能夠?qū)崟r(shí)精確預(yù)測(cè)邊際碳排放的軟件系統(tǒng)。這些數(shù)據(jù)能夠用來(lái)控制設(shè)備充電時(shí)間、幫助可再生能源開(kāi)發(fā)商應(yīng)用碳排放數(shù)據(jù)模型決定項(xiàng)目選址、為企業(yè)應(yīng)用最具成本效益的方式減排提供戰(zhàn)略建議，并提供更精確的排放申報(bào)與核查。
落基山研究所正在利用這種新技術(shù)工具開(kāi)發(fā)新的碳減排市場(chǎng)，最大化這些減排價(jià)值。該技術(shù)能夠用來(lái)降低用戶(hù)購(gòu)置成本、加速企業(yè)可持續(xù)發(fā)展成效、改善碳排放計(jì)量方式及定價(jià)方式，從而改善分布式能源企業(yè)和能源零售商的盈利能力。
例如，全美已有240位電動(dòng)汽車(chē)用戶(hù)正在使用比其鄰居使用的能源更清潔的能源為電動(dòng)汽車(chē)充電。芝加哥有數(shù)千戶(hù)恒溫控制器用戶(hù)正在學(xué)習(xí)如何通過(guò)簡(jiǎn)單地按動(dòng)按鈕，在降低排放的同時(shí)調(diào)節(jié)房間的溫度。通過(guò)應(yīng)用WattTime技術(shù)，數(shù)百萬(wàn)獨(dú)立設(shè)備能夠完美地實(shí)時(shí)查看電網(wǎng)排放指標(biāo)，從而做出改變用電時(shí)間的小決策來(lái)降低用電碳排放。
落基山研究所的一個(gè)核心宗旨則是人類(lèi)不需要單純電力，而是諸如熱水澡、冰鎮(zhèn)啤酒、照明等服務(wù)。同樣地，地球關(guān)心的并不是降低了多少用電量，而是減少了多少二氧化碳排放。所以我們?yōu)槭裁床恢苯娱_(kāi)始計(jì)量它們?WattTime和落基山研究所將共同幫助個(gè)人和企業(yè)更簡(jiǎn)單地減少其碳排放，創(chuàng)造清潔、安全、繁榮的低碳能源未來(lái)!
