Aangezien beleidsmakers ernaar streven koolstofdioxide en andere verontreinigende stoffen te verminderen door meer hernieuwbare energie te gebruiken, het verbeteren van de energie-efficiëntie of het elektrificeren van vervoer, een belangrijke vraag rijst:welke interventies bieden de grootste voordelen om de negatieve gezondheidseffecten van luchtvervuiling te voorkomen?

Om deze vraag te beantwoorden, het is belangrijk om te begrijpen hoeveel vervuiling er op verschillende tijdstippen vrijkomt door elektriciteitscentrales op het elektriciteitssysteem. De hoeveelheid vervuiling die per eenheid energie op het elektriciteitsnet wordt geproduceerd, wordt gemeten met de zogenaamde emissie-intensiteit. traditioneel, beleidsmakers en energiemodelleurs hebben de jaarlijkse gemiddelde emissie-intensiteiten - gemiddeld over alle elektriciteitscentrales over een heel jaar - gebruikt om de emissies te schatten die worden vermeden door een interventie in het elektriciteitssysteem. Echter, daarbij gaat voorbij aan het feit dat veel interventies slechts een bepaald aantal elektriciteitscentrales treffen, en dat deze effecten kunnen variëren naargelang de tijd van de dag of het jaar.

Door gebruik te maken van marginale emissies die op uurbasis worden verzameld en rekening houden met locatie, beleidsmakers kunnen belangrijke informatie verzamelen die anders gemist zou worden, volgens nieuw onderzoek. Deze benadering kan besluitvormers helpen om de effecten van verschillende beleids- en investeringsopties beter te begrijpen.

Gemiddelde vs. marginale emissies - een belangrijk verschil

Wetenschappers hebben het verschil tussen gemiddelde en marginale emissies getest door elektriciteit van PJM te analyseren, de grootste groothandelsmarkt voor elektriciteit in de Verenigde Staten. PJM produceert ongeveer 800 terawattuur elektriciteit per jaar - genoeg om een ​​vijfde van de VS van stroom te voorzien - en draagt ​​ongeveer 20 procent bij aan de uitstoot van de Amerikaanse energiesector. Hun bevindingen, gepubliceerd in Milieuwetenschap en -technologie , laten zien dat het negeren van het verschil tussen marginale en gemiddelde emissies kan leiden tot grote fouten bij het schatten van de door interventies vermeden emissies, evenals de bijbehorende gezondheid, schade aan het milieu en klimaatverandering.

De onderzoekers laten zien dat voor bepaalde interventies, door de gemiddelde emissie-intensiteit van PJM te gebruiken, kan de vermeden schade met bijna 50 procent worden onderschat in vergelijking met de marginale intensiteiten die verantwoordelijk zijn voor de daadwerkelijke gevolgen van elektriciteitscentrales. Met andere woorden, het gebruik van gemiddelde waarden kan ertoe leiden dat een beleidsmaker denkt dat een interventie maar half zo effectief is als deze in werkelijkheid is, mogelijk de implementatie ervan in gevaar brengen, ondanks de grote voordelen ervan.

Hoewel ambtenaren in het verleden de gemiddelde emissie-intensiteit hebben gebruikt om de vervuiling in de elektriciteitssector te berekenen, in bepaalde gevallen, dit heeft geleid tot een onjuiste schatting van de effecten in vergelijking met een benadering van marginale emissies, zei co-auteur van de studie Inês Azevedo, een universitair hoofddocent bij de afdeling Energy Resources Engineering aan de Stanford's School of Earth, Energie- en milieuwetenschappen (Stanford Earth).

De onderzoekers benadrukken ook het belang van het gebruik van up-to-date schattingen van de emissie-intensiteit. In hun krant ze laten zien dat het gebruik van schattingen die slechts één jaar oud zijn, de vermeden schade met 25 tot 35 procent kan overschatten.

"Het elektriciteitsnet verandert snel, maar emissie-intensiteitsgegevens worden vaak met grote vertraging vrijgegeven, " zei Priya Donti, een doctoraat student aan de Carnegie Mellon University en co-auteur van de studie. "Onze studie toont het belang aan van het regelmatig bijwerken van deze gegevens."

Beleid verbeteren

"Boston University gebruikte een deel van ons eerdere werk over marginale emissies om te beslissen waar hernieuwbare energie te kopen, door te modelleren in hoeverre verschillende aanbestedingen de emissies zouden verminderen, " zei Azevedo, verwijzend naar het klimaatactieplan van de instelling. "Het is interessant om na te denken over de vraag of andere besluitvormers hetzelfde soort instrumenten zouden kunnen gaan gebruiken om klimaatactieplannen op stads- en staatsniveau te informeren."

Dit soort instrumenten kan besluitvormers helpen de effecten van verschillende beleids- en investeringsopties te begrijpen, zei Donti. "We willen hen helpen bij het ontwerpen van interventies die de grootste voordelen opleveren als het gaat om het aanpakken van klimaatverandering en het verbeteren van de menselijke gezondheid."

Azevedo is ook senior fellow bij het Stanford Woods Institute for the Environment. J. Zico Kolter van de Carnegie Mellon University is co-auteur van het onderzoek. Het onderzoek werd ondersteund door het Center for Climate and Energy Decision Making (CEDM) in een overeenkomst tussen Carnegie Mellon University en de National Science Foundation. De studie werd ook gefinancierd door het National Science Foundation Graduate Research Fellowship Program en het Department of Energy Computational Science Graduate Fellowship.