碳排放也許是人類社會在今後數年中需要學習控制的最重要的事情。美國碳排放的最主要來源是電力系統。但是，我們尚未正確地計量用電排放，這意味著我們還無法有效地管理碳排放。

　　但現今，得益於一種新型技術，我們可以精確地實時計量電力系統碳排放。這將帶來一系列新的發展機遇，幫助我們以更低成本更高效地管理碳排放。這種新的軟件能夠實時或提前自動追踪與電力系統中特定行為相關的實際碳排放影響。這樣，我們可以選擇在電力產生碳排放最少的時段使用電器。

　　

終端應用彈性

　　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，並不會影響設備提供服務的質量。正如落基山研究所(Rocky Mountain Institute，RMI)《需求彈性的經濟性分析》報告中所發現的，利用這種彈性不僅能夠為消費者和企業節省用電成本，還能降低電網成本。

　　對碳排放而言也是如此——利用終端設備彈性能夠在不增加成本、不影響服務質量的前提下，比常規方式使用設備平均節約15%的碳排放。

　　每天，數以萬計的企業和個人都在管理他們的碳排放。但令人遺憾的是，他們其中大多數並未能正確地計量這些排放。企業或個人通常採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，許多企業投資於能效、太陽能光伏或電網側清潔能源等技術，但不去量化與特定投資相關的具體減排量。

　　2) 粗略地計量平均排放強度，主要利用電網歷史電子數據來估計電力相關平均排放。例如，一家企業可以有意將一座數據中心選址在一個平均排放比其他地區更低的電網服務範圍內，從而表明企業實現了一定量的碳減排。

　　通過使用新型技術，我們現在能夠實時，甚至通過預測算法提前了解電力系統特定地點與特定行為相關的實際碳排放影響。更重要的是，我們現在可以根據邊際，而不是平均排放係數評估未來決策，而這在多數經濟學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

　　平均排放係數和邊際排放係數之間差別會很大且非常重要。平均係數等於特定時間段的排放量除以該段時間產生的能源。例如，美國太平洋西北地區大部分發電量來自於低排放的水電，因此其平均排放係數很低。

　　而邊際排放係數則指排放隨小幅度電力負荷變化而變化的速率。繼續引用太平洋西北部地區的案例，試想當水電提供了該區域75%的電量而燃氣電廠提供了剩下的25%。這時，太平洋西北地區電力平均排放係數將非常低，相當於天然氣排放強度的25%(約每兆瓦時(MWh)210磅二氧化碳)。因此，初看上去，企業或個人搬到電力相當清潔的太平洋西北部地區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用戶需要額外的一度電時，這一度電將來自於燃氣電廠。因此，搬到太平洋西北地區的企業或個人就會將其碳排放增加至相當於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或個人對理想環境影響的選擇。

　　在全美各地，根據平均排放係數預測碳排放影響會經常遇到此類情況，這是因為電力調度決定了向電網送電的發電資源配置每5至15分鐘就會變化一次，從而改變邊際資源。例如，中西部地區電力公司常常在夜間燃煤發電，如果你在那裡擁有一輛電動汽車，那麼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氣電廠在夜間比白天效率更高，因此你應該通過在夜間充電電動汽車來降個人低碳排放。在應用了聯網電動汽車充電器後，你還可以使用精確時間控制技術進一步降低排放。例如，你可以設置充電器在低效調峰電廠開始發電時(如風力減小或有云層飄過時)暫停充電，而在五分鐘後當風力恢復或云層飄走後(邊際排放係數更低時)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髮展機遇，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的節能來源，因為它不需要任何額外投資，也不會影響終端使用效果，僅需要利用創新控制技術和聯網設備即可實現。例如，恆溫控制器、電動汽車充電器、商業規模水暖空調系統和需求響應程序等，都可以通過應用幾行計算機代碼就能實現自身碳排放率降低。

　　改變用電與發電地理位置：通過將產能(或用能)設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。位於西弗吉尼亞州的風電場生產每兆瓦時電量的碳減排量是加利福尼亞州相同風電場生產每兆瓦時電量碳減排量的兩倍。而當前，可再生能源買家企業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可再生能源中心(Business Renewables Center，BRC)已開始追踪排放強度(不同可再生能源項目的不同減排量)。

　　根據不同能源節約方式的實際減排潛力看待其價值：當前，所有所謂的節能(negawatts)或已避免的能源生產量都是被視為具有同等價值。但實際上不同節能項目應當體現不同價值，正如俄亥俄州和德克薩斯州的案例所展示的那樣。替代煤電產能的節能項目比替代天然氣、風電或水電產能的節能項目對地球的貢獻更大。根據具體減排潛力，計算現場節能技術和分佈式發電資源的價值能夠更好地協助決策的製定。

　　正確地為碳市場定價：如果我們真地要進入一個碳排放有價的世界，那麼最好為其正確地定價。當前，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。區別對待高減排量的可再生能源證書能夠實現更具成本效益的減排效果。

　　

本文作者：Gavin McCormick 為WattTime（NGO）聯合創始人兼常務董事

來源：中國電力網