Als het gaat om strategieën om de effecten van klimaatverandering te vertragen, het idee om verspilde energie te verminderen wordt zelden genoemd. Maar ons recente artikel over klimaatverandering in de natuur stelt dat het verminderen van verspilling in de energiesector, specifiek gericht op het raster, kan een cruciale hefboom zijn bij het verlagen van de nationale emissies.

Inefficiënte wereldwijde elektriciteitstransmissie- en distributie-infrastructuur vereist extra elektriciteitsopwekking om verliezen te compenseren. En landen die een groot aandeel hebben in de opwekking van fossiele brandstoffen en inefficiënte netwerkinfrastructuur, of een combinatie van beide, zijn de belangrijkste boosdoeners van wat we 'compensatoire emissies' noemen. Deze uitstoot is het gevolg van de extra elektriciteit – vaak opgewekt uit fossiele brandstoffen – die nodig is om netverliezen te compenseren.

We berekenden dat wereldwijd, compenserende emissies bedragen bijna een miljard ton kooldioxide-equivalenten per jaar, in hetzelfde bereik als de jaarlijkse emissies van zware vrachtwagens of de hele chemische industrie. Bij het onderzoeken van de transmissie- en distributie-infrastructuur van 142 landen, we hebben ook vastgesteld dat ongeveer 500 miljoen ton koolstofdioxide kan worden verminderd door de wereldwijde netefficiëntie te verbeteren.

Hoe we aan de cijfers zijn gekomen

De meeste elektriciteit wordt opgewekt in centrale elektriciteitscentrales en via hoogspanningstransmissielijnen over lange afstanden verzonden voordat ze lokaal worden verzonden via wat het distributienetwerk wordt genoemd - de palen en draden die verbinding maken met eindverbruikers. Terwijl de macht door dat netwerk beweegt, weerstand in de metaaldraden veroorzaakt hitte. Dat heeft tot gevolg dat een deel van de energie uit de brandstof die wordt gebruikt om de elektriciteit te produceren, verloren gaat tijdens het transport.

Om de uitstoot van broeikasgassen uit dit proces te kwantificeren, we gebruikten een methode genaamd levenscyclusanalyse. Onze analyse gaat verder dan alleen de verbranding in de elektriciteitscentrale. We hebben de wereldwijde emissies van de wieg tot het graf gekwantificeerd:van brandstofwinning tot verbranding in de elektriciteitscentrale, vervolgens transmissie en distributie naar de consument. Onze berekeningen zijn gebaseerd op de elektriciteitsmix en de transmissie- en distributieverliezen die uniek zijn voor elk land.

Ons onderzoek toonde aan dat verliezen zeer variabel zijn, afhankelijk van het land. in 2016, de totale transmissie- en distributieverliezen bereikten 19% in India en 16% in Brazilië. Maar ze waren meer dan 50% in Haïti, Irak, en de Republiek Congo. Dit betekent dat slechts de helft van de opgewekte elektriciteit de verbruikers bereikte of in rekening werd gebracht als bruikbare stroom - de andere helft ging onderweg verloren.

In meer ontwikkelde landen, verliezen waren lager:terwijl de Verenigde Staten in 2016 6% verliezen, 5% werd gerapporteerd voor Duitsland en Singapore bereikte 2%. Deze cijfers tonen aan dat het efficiënter is om stroom over korte afstanden naar grote bevolkingscentra te transporteren in vergelijking met het verplaatsen van stroom over lange afstanden naar veel verspreide landelijke klanten.

De helft van de verliezen en de daaruit voortvloeiende emissies kunnen worden vermeden

De resulterende emissies zijn reëel, en zo ook de oplossingen. Maar het aanpakken van de factoren die transmissie- en distributieverliezen verminderen, is niet per se een eenvoudige taak.

Technische verliezen zijn het eenvoudigst op te lossen door de inzet van meer geavanceerde technologieën en door het upgraden van bestaande infrastructuur, zowel voor het transport over lange afstand van stroom als voor de distributie op lokaal niveau. Er kunnen verbeteringen in de transmissie worden aangebracht, bijvoorbeeld, door inefficiënte draden te vervangen, het gebruik van supergeleiders die de weerstand in draden verminderen, en dus energie verloren, en het regelen van de vermogensstroom en gelijkstroom met hoog voltage.

evenzo, verbeteringen in de distributie kunnen worden bereikt door de belasting en de verdeling van het vermogen beter te beheren, evenals hoe distributielijnen zijn geconfigureerd. Innovatie, zoals het toepassen van digitale technologieën voor het routeren van stroomstromen, kan ook een rol spelen.

Oplossingen voor niet-technische verliezen zijn uitdagender, en kan de bijbehorende emissies slechts gedeeltelijk verminderen. De oorzaken van hoge verliezen zijn divers en kunnen ontstaan ​​in, bijvoorbeeld, extreme gebeurtenissen, zoals de orkanen die Haïti en Puerto Rico de afgelopen jaren hebben getroffen, of oorlog, of een combinatie van zwak bestuur, corruptie en armoede, zoals te zien in Indië. Voor beide soorten verliezen, landen met een groot aandeel in de opwekking van fossiele brandstoffen en de meest inefficiënte netwerkinfrastructuur kunnen de grootste emissies verminderen en de grootste milieuvoordelen halen door de transmissie- en distributieverliezen te verminderen.

Klimaatimpact

Hoewel ons artikel verschillende belangrijke technologische oplossingen belicht:fraudebestendige meters, managementoplossingen zoals inspectie en monitoring, en het herstructureren van het eigendom en de regulering van een machtssysteem - dit zijn duidelijk slechts kleine bouwstenen die naties helpen een duurzaam pad te bereiken.

Verrassend genoeg, zeer weinig landen hebben transmissie- en distributieverliezen opgenomen in hun nationale toezeggingen om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen als onderdeel van de Overeenkomst van Parijs van 2015. Uit onze analyse bleek dat slechts 32 landen netefficiëntie noemen, terwijl 110 melding maakt van een vorm van hernieuwbare energie. Met een zeer lekkend rooster, een deel van het geld dat wordt besteed aan het toevoegen van hernieuwbare energiebronnen zal worden verspild.

Aangezien landen van plan zijn de klimaatambities in 2020 op te voeren, het koolstofarm maken van de energiesector zal een cruciale rol spelen. Wij zijn van mening dat het combineren van koolstofarme elektriciteit met een efficiënt netwerk een schone energiesector zal opleveren die de nationale infrastructuur zal verbeteren en de klimaatschade tot ver in de toekomst zal minimaliseren.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.