近日，williamhill官网袁学良教授团队在储能碳排放核算方面取得新进展，相关研究成果以“Estimation of Emission Factors from Purchased Electricity for European Countries: Impacts on Emission Reduction of Electricity Storage”为题发表在环境领域顶级期刊Environmental Science & Technology。该研究由英国威廉希尔公司与利兹大学的研究人员共同合作完成，英国威廉希尔公司为论文的第一完成单位，williamhill官网博士研究生汤宇宙为第一作者，袁学良教授为该论文的唯一通讯作者。
为了评估储能技术带来的碳减排效果，首先必须掌握电力生产碳排放量的准确数据。在通过评估边际排放因子（MEFs）核算电力碳排放时，由于缺乏欧洲各国统一的、高分辨率的大规模电力数据，现有的MEF计算主要基于发电排放和直接电力传输排放。然而，电力交易网络中的隐性排放流会给碳排放核算带来重大偏差，并对储能系统的碳排放计算产生重大影响。鉴于此，袁学良教授团队利用欧洲28个国家的发电数据和电力贸易数据，综合考察了电力贸易对碳核算和MEF计算的影响，并构建了三个储能场景用于评估使用电力存储国家的碳减排潜力。
图1 28个欧洲国家的发电结构
图2 28个欧洲国家电网间电力及碳排放转移
研究人员具体评估了电力贸易对电力碳排放核算的影响。结果表明，如果不考虑电力交易的影响，碳排放核算和MEF计算的误差分别为7%和10%，说明电力交易对电力消费MEF的准确性具有重要影响；如果不考虑电力交易的间接排放，排放核算和MEF计算的误差为1%，且与不考虑电力交易的影响趋势相反，因此只考虑直接电力转移将过度评估电力贸易碳排放转移的影响。
图3 不同储能效率的碳减排量评估
研究人员评估了欧洲国家实施不同存储运营情景的减排效果。结果表明，MEF 计算的准确性对减排结果有相当大的影响，并且普遍低估了这些国家在减少削减情景中获得的减排收益。储能循环效率极大地影响储能技术的碳减排效果。当调峰情景中的存储效率低于70%和风能平衡情景中的90% 时，所有国家都会增加电力碳排放。在减少弃电情景下，无论存储循环效率如何下降，存储运营总能在所有国家获得减排收益，在效率仅为 50% 的情况下，该方案可实现超过 100g CO2/kWh 的减排效益。该工作基于三个范围内的碳核算结果，可以为准确计算MEF提供参考。研究评估了MEF的准确性对储能应用碳减排效果的影响，并从政策和管理视角提供了对策建议。
该研究工作得到国家重点研发计划、泰山学者青年专家项目等资助。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.est.1c06490
