但現(xiàn)今，得益于一種新型技術(shù)，我們可以精確地實時計量電力系統(tǒng)碳排放。這將帶來一系列新的發(fā)展機遇，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或提前自動追蹤與電力系統(tǒng)中特定行為相關(guān)的實際碳排放影響。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間，并不會影響設(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》報告中所發(fā)現(xiàn)的，利用這種彈性不僅能夠為消費者和企業(yè)節(jié)省用電成本，還能降低電網(wǎng)成本。
對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)以萬計的企業(yè)和個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)并未能正確地計量這些排放。企業(yè)或個人通常采用以下兩種計量方式的一種
1) 僅專注減排行為，但不計量具體減排量。例如，許多企業(yè)投資于能效、太陽能光伏或電網(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) 粗略地計量平均排放強度，主要利用電網(wǎng)歷史電子數(shù)據(jù)來估計電力相關(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)實現(xiàn)了一定量的碳減排。
通過使用新型技術(shù)，我們現(xiàn)在能夠?qū)崟r，甚至通過預(yù)測算法提前了解電力系統(tǒng)特定地點與特定行為相關(guān)的實際碳排放影響。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)評估未來決策，而這在多數(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)家看來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)之間差別會很大且非常重要。平均系數(shù)等于特定時間段的排放量除以該段時間產(chǎn)生的能源。例如，美國太平洋西北地區(qū)大部分發(fā)電量來自于低排放的水電，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提供了剩下的25%。這時，太平洋西北地區(qū)電力平均排放系數(shù)將非常低，相當(dāng)于天然氣排放強度的25%(約每兆瓦時(MWh)210磅二氧化碳)。因此，初看上去，企業(yè)或個人搬到電力相當(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。這意味著在一個特定時間點當(dāng)用戶需要額外的一度電時，這一度電將來自于燃?xì)怆姀S。因此，搬到太平洋西北地區(qū)的企業(yè)或個人就會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840磅二氧化碳)。這與之前的計算結(jié)果有很大差別。按照邊際排放而不是平均排放來考慮，將極大地影響一個企業(yè)或個人對理想環(huán)境影響的選擇。
在全美各地，根據(jù)平均排放系數(shù)預(yù)測碳排放影響會經(jīng)常遇到此類情況，這是因為電力調(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汽車，那么有意在白天充電能夠降低個人二氧化碳排放。然而，加利福尼亞州電力市場燃?xì)怆姀S在夜間比白天效率更高，因此你應(yīng)該通過在夜間充電電動汽車來降個人低碳排放。在應(yīng)用了聯(lián)網(wǎng)電動汽車充電器后，你還可以使用精確時間控制技術(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)峰電廠開始發(fā)電時(如風(fēng)力減小或有云層飄過時)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)重新開始充電。
正確計量碳排放的益處
正確計量碳排放能夠帶來一系列新的排放管理發(fā)展機遇，使用戶能夠：
· 改變用能時間：如前文所述，這可能是最容易也是最大的未開發(fā)的節(jié)能來源，因為它不需要任何額外投資，也不會影響終端使用效果，僅需要利用創(chuàng)新控制技術(shù)和聯(lián)網(wǎng)設(shè)備即可實現(xiàn)。例如，恒溫控制器、電動汽車充電器、商業(yè)規(guī)模水暖空調(diào)系統(tǒng)和需求響應(yīng)程序等，都可以通過應(yīng)用幾行計算機代碼就能實現(xiàn)自身碳排放率降低。
· 改變用電與發(fā)電地理位置：通過將產(chǎn)能(或用能)設(shè)施安排在特定地理位置，用戶能夠影響特定電廠的服役狀況。位于西弗吉尼亞州的風(fēng)電場生產(chǎn)每兆瓦時電量的碳減排量是加利福尼亞州相同風(fēng)電場生產(chǎn)每兆瓦時電量碳減排量的兩倍。而當(dāng)前，可再生能源買家企業(yè)常將兩個項目等量齊觀。為了幫助買家了解這些效果，落基山研究所的企業(yè)可再生能源中心(Business Renewables Center，BRC)已開始追蹤排放強度(不同可再生能源項目的不同減排量)。
· 根據(jù)不同能源節(jié)約方式的實際減排潛力看待其價值：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值。但實際上不同節(jié)能項目應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)不同價值，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)能項目比替代天然氣、風(fēng)電或水電產(chǎn)能的節(jié)能項目對地球的貢獻(xiàn)更大。根據(jù)具體減排潛力，計算現(xiàn)場節(jié)能技術(shù)和分布式發(fā)電資源的價值能夠更好地協(xié)助決策的制定。
· 正確地為碳市場定價：如果我們真地要進(jìn)入一個碳排放有價的世界，那么最好為其正確地定價。當(dāng)前，可再生能源證書(RECs)和碳補償是有價的，但其碳影響則是平均計算的。區(qū)別對待高減排量的可再生能源證書能夠?qū)崿F(xiàn)更具成本效益的減排效果。
落基山研究所正與WattTime展開合作，通過正確地計量碳排放，用更具成本效益的方式實現(xiàn)減排。
WattTime是一家來自加利福尼亞州的非營利性組織。它開發(fā)了能夠?qū)崟r精確預(yù)測邊際碳排放的軟件系統(tǒng)。這些數(shù)據(jù)能夠用來控制設(shè)備充電時間、幫助可再生能源開發(fā)商應(yīng)用碳排放數(shù)據(jù)模型決定項目選址、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與核查。
落基山研究所正在利用這種新技術(shù)工具開發(fā)新的碳減排市場，最大化這些減排價值。該技術(shù)能夠用來降低用戶購置成本、加速企業(yè)可持續(xù)發(fā)展成效、改善碳排放計量方式及定價方式，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位電動汽車用戶正在使用比其鄰居使用的能源更清潔的能源為電動汽車充電。芝加哥有數(shù)千戶恒溫控制器用戶正在學(xué)習(xí)如何通過簡單地按動按鈕，在降低排放的同時調(diào)節(jié)房間的溫度。通過應(yīng)用WattTime技術(shù)，數(shù)百萬獨立設(shè)備能夠完美地實時查看電網(wǎng)排放指標(biāo)，從而做出改變用電時間的小決策來降低用電碳排放。
落基山研究所的一個核心宗旨則是人類不需要單純電力，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_始計量它們?WattTime和落基山研究所將共同幫助個人和企業(yè)更簡單地減少其碳排放，創(chuàng)造清潔、安全、繁榮的低碳能源未來!
