我們的影響:定製模型幫助評估能源和環境選擇的影響

這是第七部係列正在中央台上映強調尼古拉斯環境政策解決方案研究所在第一個十年中對環境政策的影響。beplay官网体

想象一下,在能源技術變革和即將出台的應對氣候變化的排放法規期間,必須進行數十億美元的投資,影響數百萬電力消費者至少30年。這就是那些參加了由全國公用事業監管專員協會(NARUC)和杜克大學尼古拉斯環境政策解決方案研究所舉辦的決策研討會的州監管人員所麵臨的情況。beplay官网体

NARUC的研究主管邁爾斯·基奧(Miles Keogh)說:“如果我們回到10年前,沒有人會想到天然氣價格會像今天這樣低,也沒有人會想到我們會根據《清潔空氣法》(Clean Air Act)來監管發電機組的碳排放。”把數十億美元投入到一條甚至多條途徑上,這可能是一個可怕的提議。在未來能源前景存在諸多不確定性的情況下,傳統的情景分析可能並不總是將風險降到最低的最佳決策工具。”

通過NARUC培訓係列在美國,尼古拉斯研究所的霍波克(David Hoppock)和尼古拉斯學院的帕提諾-埃切韋裏(Dalia Patino-Echeverri)正在幫助監管機構超越這種分析,通過他們共同創建的PowerOptInvest模型演示如何確定最優投資決策。Hoppock說,該模型向監管機構和公用事業運營商公開,可以精確地確定對衝策略,在現實世界的不確定性下優化預期價值,並確定推遲重大資本投資的期權價值。

作為PowerOptInvest和其他經濟和能源模型的開發者,尼古拉斯研究所通過複雜的權衡分析,幫助政策製定者評估了各種複雜的能源和環境選擇。在過去的十年裏,它一直在使用這些模型,其中一些是由尼古拉斯研究所的工作人員與杜克大學的教師合作創建的,一些是通過與其他研究機構的戰略聯盟獲得的,研究各種各樣的問題,如生物能源使用對溫室氣體的影響、二氧化碳管道的網絡優化和碳定價,或者排放交易和碳稅如何誘導能源生產、使用和排放的變化。

尼古拉斯研究所環境經濟學項目主任布萊恩·默裏說:“自2005年成立以來,我們就認識到決策者需要係統地檢查計劃中的大規模政策變化對環境和經濟的影響。”“計算出收益和成本,避免意想不到的後果,需要強大的氣候和能源模型。”

最初,尼古拉斯研究所與杜克大學以外的組織合作,或者使用現成的公共領域模型將建模引入討論。默裏說,最近,“我們為自己的員工抓住機會,有時與杜克大學的教師合作,開發模型。這種能力使我們能夠整合我們的經濟、法律、環境科學和工程專業知識,在評估和為政策解決方案做出貢獻時更加積極和靈活。”

作為一個多機構團隊的一部分,Murray幫助開發和使用森林和農業部門溫室氣體優化模型(FASOMGHG)來研究美國生物燃料政策的淨溫室氣體效應例如可再生燃料標準,估計間接土地利用變化對溫室氣體排放的影響。與國際應用係統分析研究所的研究人員合作,該團隊將這項研究擴展到全球工作分析了美國乙醇政策對環境和經濟的敏感性。

從那以後,尼古拉斯研究所使用FASOMGHG和另一個模型來探索可再生能源組合標準(RPSs)的環境和經濟影響,該標準要求電力供應商通過從經過認證的可再生能源發電機采購來生產特定比例的電力。對於這個研究中,利用FASOMGHG和北卡羅萊納州立大學開發的分區域木材供應(SRTS)模型,評估了增加的收成的多部門、區域間和區域內分配情況,以滿足假設的全區域RPS,並在美國東南部劃分生物量。結果是一幅詳細的圖景,描繪了貢獻於RPS的主要生物量類型、土地利用和收獲變化的區域分布,以及對這些變化的空間和時間碳響應——在這種情況下,是大量的淨溫室氣體減少。

自2014年以來,尼古拉斯研究所的大部分建模工作都專注於以符合成本效益的方式實現清潔電力計劃下現有發電廠的減排目標(CPP) -工作依賴於尼古拉斯研究所創建的動態綜合經濟/能源/排放模型(DIEM)。尼古拉斯研究所的研究人員已經使用DIEM來評估CPP的合規性選項在全國範圍內而在東南在為美國東南部各州的監管官員舉辦的一係列研討會上,他們展示了研究結果。與會者Keith Bentley是喬治亞州自然資源部環境保護部門的空氣保護部門負責人,他指出,DIEM分析有助於他的組織了解使用基於速率或基於質量的方法計算排放目標的經濟影響。

他說:“我們內部沒有經濟建模能力,所以這是我們以前沒有的關鍵信息,現在可以把它納入我們的決策中。”

DIEM模型還幫助監管機構理解追求多州與單邊CPP遵從的含義。部分由於DIEM的分析,南卡羅來納州健康與環境控製部(SCDHEC)空氣質量局局長Myra Reece說,她和能源聯盟(一個由SCDHEC組成的研究合規選擇的利益相關方組織)正在“調查多州的選擇,以及這種方法如何有助於解決成本和可靠性問題。”

當CPP規則最終確定後,監管機構和公用事業運營商可以使用PowerOptInvest創建反映規則的投資組合,並定位於應對可預見的風險,如市場動蕩。

在一個例子分析,Hoppock和Echeverri使用該模型考察了在天然氣價格走向不確定的情況下,有或沒有能源效率投資的情況下建設一個新的天然氣聯合循環工廠的經濟性。研究人員說,類似的建模練習可以被公用事業監管機構、繳費倡導團體以及利潤最大化的公用事業運營商使用,以發現燃料價格波動和其他不確定性的潛在成本,並捕捉風險對衝投資的價值。

雖然PowerOptInvest被認為是電力部門的工具,但實際上它適用於電力部門以外的任何主要資本投資的分析。

Hoppock說:“我們看到PowerOptInvest被用於分析,例如,水部門的基礎設施決策。”

# # #

——Melissa Edeburn的故事