Mô hình mới giúp điều chỉnh lại quá trình chuyển đổi sang năng lượng điện carbon thấp

Mô hình mới giúp điều chỉnh lại quá trình chuyển đổi sang năng lượng điện carbon thấp

    Mô hình mới giúp điều chỉnh lại quá trình chuyển đổi sang năng lượng điện carbon thấp
    của Đại học Bang Pennsylvania

    New model to help reframe the transition to low-carbon electric power
    Ảnh: Pixabay
    Các chính phủ và xã hội trên toàn thế giới phải đối mặt với sự cấp bách ngày càng tăng trong việc ứng phó với biến đổi khí hậu bằng cách đẩy nhanh quá trình chuyển đổi sang hệ thống năng lượng các-bon thấp nhưng các quan điểm khác nhau vẫn còn về sự kết hợp của các công nghệ năng lượng sẽ đạt được mục tiêu này một cách tốt nhất. Việc xác định các con đường công nghệ rất phức tạp bởi những yếu tố kinh tế và công nghệ không chắc chắn.

    Mort Webster và một nhóm các nhà nghiên cứu của Penn State đã phát triển một mô hình để giúp điều chỉnh lại các cuộc thảo luận về chuyển đổi năng lượng. Mô hình của họ thể hiện giá trị của các chiến lược đầu tư linh hoạt và cần có nhiều lộ trình để đáp ứng các mục tiêu giảm phát thải được nêu trong Thỏa thuận Paris.

    Webster hy vọng những phát hiện của họ, được công bố trên Tạp chí Khoa học & Công nghệ Môi trường, sẽ đảo ngược các khuyến nghị chính sách xuất hiện từ các tài liệu nghiên cứu kêu gọi áp dụng các giả định hẹp có lợi hoặc hạn chế cho một số công nghệ nhất định trong khi nâng cao các đề xuất danh mục đầu tư cụ thể cao. Lý do rất đơn giản: tương lai khó có thể đoán trước được.

    Webster, giáo sư kỹ thuật năng lượng tại Đại học Trái đất và Khoáng sản Penn State cho biết: “Có rất nhiều phân tích và mô phỏng tuyệt vời, nhưng nhiều người nói rằng 'đây là con đường' và vẽ ra một đường hoàn toàn có thể dự đoán được hướng thẳng đến năm 2050. Khoa học. "Tuy nhiên, hai năm trước khí đốt tự nhiên là 3 đô la một gallon, và mùa hè này nó đã tăng lên 9 đô la ở California. Không ai thấy điều đó sắp xảy ra. Làm thế nào chúng ta có thể dự đoán chi phí hoặc bao nhiêu nhiên liệu chúng ta sẽ sử dụng vào năm 2049?"

    Webster lưu ý rằng các mô hình lập kế hoạch với các nhiệm vụ được nhắm mục tiêu và các khuyến nghị cụ thể là có chủ đích tốt, nhưng sự miễn cưỡng đối mặt với sự không chắc chắn sẽ hạn chế tính thực tiễn của chúng. Ngược lại, Webster nhận thấy giá trị trong việc duy trì các tùy chọn và thậm chí trì hoãn một số quyết định, điều này tuân theo một khái niệm khoa học về quyết định lâu đời được gọi là giá trị quyền chọn.

    Webster nhận thấy lợi thế trong việc phân chia các mô hình quy hoạch thành hai chiến lược đầu tư riêng biệt, ngắn hạn và dài hạn, như một cách hứa hẹn hơn để vượt qua thách thức của việc loại bỏ công suất phát điện hiện có cho các công nghệ mới. Sự linh hoạt có được từ việc đơn giản nhận ra rằng chúng ta chắc chắn hơn về các điều kiện ngắn hạn, so với những thập kỷ trước đó, giúp tránh cách tiếp cận chọn lọc được tìm thấy trong hầu hết các tài liệu học thuật và công nghiệp.

    Đề xuất của nhóm không phải là không có thách thức. Nhiều chiến lược ngắn hạn và dài hạn đưa ra các khuyến nghị trái ngược nhau do lượng vốn đầu tư lớn, thời gian và cơ sở hạ tầng mà một số công nghệ yêu cầu. Tuy nhiên, đối với Webster, điều đó chỉ đơn giản làm nổi bật tầm quan trọng của việc mở rộng danh mục công nghệ với trọng tâm là khả năng thích ứng.

    "Chúng ta không cần phải làm tất cả mọi thứ ngày hôm nay, mà chúng ta cần làm trong 30 năm kể từ bây giờ. Hãy làm một số việc ngay bây giờ và cho bản thân khả năng thay đổi suy nghĩ tùy thuộc vào cách mọi thứ phát triển trước khi chúng ta thực hiện phần đầu tư còn lại". Webster nói.

    Nhóm của Webster đã thử nghiệm đề xuất của họ bằng cách mô phỏng mô hình của họ với 2.000 kịch bản khác nhau về các điều kiện trong tương lai để xác định các con đường công nghệ tốt nhất giúp giảm thiểu tổng chi phí trung bình trên tất cả các tương lai. Hoạt động và bảo trì, xây dựng mới, chi phí nhiên liệu biến đổi và phi nhiên liệu của quá trình phát điện được tính là chi phí. Để đảm bảo tính khả thi, các hình phạt đối với nhu cầu điện không được đáp ứng cũng đã được đưa vào.

    Nghiên cứu điển hình đã so sánh các lựa chọn đầu tư vào công nghệ năng lượng như hạt nhân, khí đốt tự nhiên, năng lượng mặt trời, gió, địa nhiệt và than, có và không thu giữ carbon. Phân tích cho thấy một số lượng nhỏ các loại danh mục đầu tư bao gồm gió, năng lượng mặt trời và khí tự nhiên có thu giữ carbon hoạt động tốt cho một số lượng đáng kể các tương lai có thể xảy ra, trong khi các tổ hợp khác không có tính cạnh tranh trong bất kỳ tương lai nào.

    Kết quả cụ thể không gây bất ngờ cho cả đội. Phân tích, tính đến độ không chắc chắn, giá trị tùy chọn và các nhóm công nghệ hoạt động tốt khi được kết hợp, đã chứng minh tính hữu ích hạn chế của các tuyên bố rằng một công nghệ cụ thể có thể hoặc không thể đóng góp vào một tương lai các-bon thấp hoặc cam kết cần được thực hiện cho một công nghệ cụ thể danh mục đầu tư dài hạn. Các mô hình cũng báo hiệu các chính sách ngắn hạn nên tập trung vào các khoản đầu tư trong thập kỷ tới để đạt được tiến bộ đối với các cam kết khử cacbon mà không có các lựa chọn ràng buộc cho các khoản đầu tư bổ sung trong tương lai.

    Webster, là giảng viên của Khoa Năng lượng và Khoáng sản Gia đình John và Willie Leone, cho biết kết quả này tuân theo phương pháp tiếp cận tập thể của khoa và trường đại học.

    "Trong bộ phận của chúng tôi, chúng tôi áp dụng phương pháp tiếp cận toàn hệ thống và luôn xem xét nhiều lĩnh vực và nguồn lực," Webster nói. "Chúng tôi là những nhà khoa học và kỹ sư làm việc về dầu mỏ, than đá, năng lượng mặt trời hoặc lưu trữ năng lượng, nhưng thay vì thúc đẩy một nguồn năng lượng hoặc công nghệ cụ thể, chúng tôi thấy tất cả chúng ta đều có thể là một phần của giải pháp cho thách thức phức tạp này."

    Webster tin rằng việc sắp xếp lại cuộc trò chuyện sẽ giúp những người ra quyết định bỏ qua các kế hoạch theo kịch bản cụ thể thường dẫn đến các kế hoạch ngắn hạn không mạch lạc hoặc các hành động rụt rè.

    Ông Webster nói: “Nếu chúng ta muốn đạt mức giảm phát thải tích lũy 80% vào năm 2050, chúng ta phải nắm lấy sự không chắc chắn và thực hiện các bước chiến lược linh hoạt để chúng ta có thể xoay chuyển theo bất kỳ cách nào trong tương lai.

    Zalo
    Hotline