پایداری | متن کامل رایگان | منابع انرژی جایگزین تا چه اندازه زغال سنگ و نفت را در تولید برق جابجا می کنند؟ تجزیه و تحلیل پانل میانگین-گروه - شهرساز | سایت تخصصی شهرسازی با هوش مصنوعی | شهرساز

بهترین آموزش های کاربردی در شهرسازی

بهترین آموزش های کاربردی در شهرسازی را از Urbanity.ir بخواهید

…

ادامه ...

خرید درب شیشه ای سکوریت با بهترین قیمت از تتراگلس

ادامه ...

Thursday, 27 June , 2024
امروز : پنج شنبه, ۷ تیر , ۱۴۰۳

آخرین اخبار »

شناسه خبر : 23724

ارسال

پرینتخانه » مقالات تاریخ انتشار : 22 ژوئن 2024 - 3:30 | 12 بازدید | ارسال توسط : riazat

پایداری | متن کامل رایگان | منابع انرژی جایگزین تا چه اندازه زغال سنگ و نفت را در تولید برق جابجا می کنند؟ تجزیه و تحلیل پانل میانگین-گروه

۱٫ معرفی یکی از واضح‌ترین راه‌ها برای کاهش انتشار کربن، کاهش شدت کربن تولید برق است. الکتریسیته تولید شده از گاز طبیعی به میزان قابل توجهی کربن کمتری نسبت به برق تولید شده از زغال سنگ و نفت منتشر می کند. (امنیت انرژی انگیزه دیگری برای کاهش تولید برق از نفت است.) منابع تولید برق […]

۱٫ معرفی

یکی از واضح‌ترین راه‌ها برای کاهش انتشار کربن، کاهش شدت کربن تولید برق است. الکتریسیته تولید شده از گاز طبیعی به میزان قابل توجهی کربن کمتری نسبت به برق تولید شده از زغال سنگ و نفت منتشر می کند. (امنیت انرژی انگیزه دیگری برای کاهش تولید برق از نفت است.) منابع تولید برق مانند هسته ای، آبی، خورشیدی، باد و زمین گرمایی اساساً بدون کربن در حاشیه هستند. با این حال، تجزیه و تحلیل های تجربی در مورد تأثیر جابجایی منابع انرژی کم و صفر کربن اغلب نتایج ناامیدکننده ای به همراه داشته است (به عنوان مثال، [۱,۲,۳,۴,۵,۶]) تحلیل‌های دیگر فقط یک اثر جابجایی متوسط را محاسبه کرده‌اند که کمتر از یک به یک/واحد بود (به عنوان مثال، [۷,۸]). مقاله فعلی این سوال جابجایی را دوباره بررسی می‌کند و تأثیری اساسی و بسیار بزرگ‌تر از مقالات قبلی برای سوخت‌های غیرفسیلی – به ویژه خورشیدی و باد – در جایگزینی زغال سنگ و نفت مورد استفاده در تولید برق می‌یابد.

ادبیات جابجایی به دو صورت ارائه می شود: (۱) متغیر وابسته از نظر مصرف انرژی است (به عنوان مثال، [۱,۳,۴,۵,۶] و مقاله حاضر)، و (۲) متغیر وابسته از نظر انتشار کربن است (به عنوان مثال، [۲,۷,۸,۹]). توجه به این نکته مهم است که وقتی مقالات جابجایی انتشار کربن را در نظر می‌گیرند، تمرکز لزوماً بر انتشار کربن ناشی از تولید برق است، زیرا این انتشار گازهایی است که برق از منابع هسته‌ای یا تجدیدپذیر جایگزین آنها می‌شود. (انرژی از منابع هسته‌ای یا تجدیدپذیر تقریباً هرگز مستقیماً مصرف نمی‌شود؛ بلکه از چنین منابعی برای تولید برق استفاده می‌شود.) از این رو، ادبیات جابجایی از ادبیات بزرگ‌تری که انتشار کربن کلی و اقتصادی را تحلیل می‌کند، متمایز است.

یورک [۱] مشخص شد که افزایش سوخت‌های غیرفسیلی مورد استفاده برای تولید برق به میزان یک واحد منجر به کاهش سوخت‌های فسیلی مورد استفاده در چنین تولیدی به میزان کمتر از یک دهم همان واحد شده است. گرینر و همکاران [۳] تخمین زده شد که افزایش در سرانه کیلووات ساعت تولید شده از منابع تجدیدپذیر غیر آبی، برق تولید شده از سوخت فسیلی را تنها ۰٫۲ کیلووات ساعت به ازای هر نفر کاهش داده است. با این حال، برق تولید شده از منابع تجدیدپذیر، برق تولید شده توسط هسته ای را با ضریب بیشتر از یک جبران می کند. سیکیریکا [۴] تعیین کرد که کشورهای اصلی – عمدتاً همان کشورهایی که در اینجا در نظر گرفته شده است – به ۲٫۶ مگاوات سرانه تولید سوخت جایگزین نیاز دارند تا یک مگاوات سرانه تولید سوخت فسیلی را جایگزین کنند. بلکه و همکاران [۵] نتایج تقریباً یکسانی برای پانل هفت (از ۲۰) اقتصاد همکاری اقتصادی آسیا و اقیانوسیه (برای انباشته‌های انرژی کمی متفاوت، به عنوان مثال، برق تجدیدپذیر جایگزین انرژی‌های تجدیدناپذیر) یافت. با در نظر گرفتن ۷۳ اقتصاد، Rather و Mahalik [6] ضریب جابجایی حتی کمتری را تخمین زد، که نشان می‌دهد شش واحد انرژی تجدیدپذیر برای جابجایی یک واحد انرژی سوخت فسیلی لازم است.

لیدل و سادورسکی [۹] دریافتند که صرف افزایش مصرف سوخت‌های غیرفسیلی تنها تأثیر متوسطی بر کاهش انتشار کربن دارد، یعنی کشش جابجایی در حدود ۰٫۴٫ با این حال، افزایش اشتراک گذاری سوخت‌های غیرفسیلی مورد استفاده در تولید برق – و در نتیجه اطمینان از اینکه حداقل بخشی از افزایش سوخت‌های غیرفسیلی به قیمت سوخت‌های فسیلی تمام می‌شود – تأثیر تقریباً واحدی بر کاهش انتشار کربن داشت. گرینر و همکاران [۲] دریافت که CO را افزایش داد_۲ انتشارات ناشی از الکتریسیته تولید شده با گاز طبیعی، CO را سرکوب نکرد_۲ انتشارات ناشی از برق تولید شده از زغال سنگ – ضریب جابجایی انتشار گاز طبیعی همیشه از نظر آماری ناچیز بود. در نهایت، سواکول و همکاران. [۷] تخمین زده است که سهم برق حاصل از تولید هسته‌ای تأثیر آماری ناچیزی بر انتشار کربن سرانه از برق، گرما و صنعت دارد، در حالی که سهم برق حاصل از تولید انرژی‌های تجدیدپذیر (از جمله آبی) دارای ضریب منفی و معنی‌دار آماری بین ۰٫۳- است. به -۰٫۴٫ در مقابل، فل و همکاران. [۸]با در نظر گرفتن سواکول و همکاران. [۷] داده‌ها، اما از اثرات ثابت برای اندازه‌گیری یک اثر همزمان به جای اثر تاخیری استفاده می‌کنند [۷] اثرات جبران‌کننده بزرگ و معنی‌دار آماری برای انرژی‌های هسته‌ای و تجدیدپذیر به ترتیب در حدود ۱٫۰- و ۱٫۶- اندازه‌گیری، تخمین زده شد (به ویژه).

همه این مقالات از مدل‌هایی با متغیرهای سطوح استفاده می‌کردند و در سمت راست (RHS) تولید ناخالص داخلی سرانه را به همراه تجمیع‌های اضافی مصرف انرژی یا تجمع‌های اضافی انتشار کربن از سوخت‌های فسیلی، که لزوماً توسط همان تعریف می‌شوند، شامل می‌شدند. تجمیع مصرف انرژی (علاوه بر این، برخی از مدل‌ها شامل متغیرهای دیگری بودند که اغلب برای تعیین تقاضای انرژی استفاده می‌شوند، مانند شهرنشینی و سهم تولید از تولید ناخالص داخلی.) از آنجایی که مصرف/تقاضای انرژی تابعی از تولید ناخالص داخلی سرانه (یا درآمد) و قیمت انرژی است (به‌عنوان مثال، نگاه کنید به ، [۱۰]این مدل ها درون زایی RHS قابل توجهی دارند. و مشخص نیست که مدل ها واقعاً جابجایی را اندازه گیری می کنند. از این رو، ما فکر می کنیم که یک مدل جابجایی باید بر روی تغییر متمرکز شود و متغیرهایی در تفاوت های اولیه داشته باشد تا در سطوح (بر خلاف بسیاری از مقالات دیگر، لیدل و سادورسکی). [۹] شامل یک متغیر وابسته عقب مانده و بنابراین عنصری از یک مدل مبتنی بر تفاوت). همچنین، به نظر می رسد بهتر است تولید ناخالص داخلی سرانه را در نظر نگیریم تا مدل جابجایی را با مدل تقاضا اشتباه نگیریم.

علاوه بر این، حتی اگر متغیرهای مورد تجزیه و تحلیل می‌توانند واحدهای مختلفی داشته باشند، برخی از مقالات تغییر شکل داده یا به‌طور دیگری متغییرها را در مرکز قرار نداده‌اند (به عنوان مثال، [۱,۲,۳,۴]). علاوه بر این، با وجود در نظر گرفتن مجموعه داده‌های حاوی مشاهدات زمان و کشور، اکثر/چند مورد از این تحلیل‌ها (به عنوان مثال، [۱,۲,۴,۷,۸]) مسائل آماری را که برای پانل‌های کلان بلندمدت مهم هستند نادیده گرفته شده است – غیر ایستایی، وابستگی مقطعی و ناهمگونی (یعنی ضرایب برای هر کشور یکسان نیست).

مشارکت ما در ادبیات جابجایی چندین است: (۱) ما داده‌هایی را در نظر می‌گیریم که به انرژی‌های تجدیدپذیر اجازه می‌دهند به خورشید، باد و زمین گرمایی تفکیک شوند – برخلاف مقالاتی که قبلاً بحث شد. (۲) ما از یک مدل بهبودیافته با متغیرها در تفاوت‌های اول و با حذف تولید ناخالص داخلی استفاده می‌کنیم، و نشان می‌دهیم که اولین تفاوت و خروج تولید ناخالص داخلی، باقیمانده‌های ثابت و وابسته به مقطع ضعیف تولید می‌کنند. و (۳) ما از یک برآوردگر میانگین گروه استفاده می کنیم که اجازه می دهد ضرایب کشور متفاوت باشد. در نتیجه این نوآوری ها، و برخلاف بسیاری از ادبیات جابجایی قبلی، اثرات جابجایی زغال سنگ و نفت را می یابیم که برای گاز طبیعی و آبی قابل توجه است (اما کمتر از واحد است) و برای انرژی های تجدید پذیر (خورشیدی، باد، و زمین گرمایی) و برای انرژی های تجدیدپذیر متناوب (خورشیدی و بادی).

۲٫ مواد و روشها

ما می‌خواستیم از منابع داده‌ای استفاده کنیم که بدون هزینه در دسترس هستند، در معرض بازبینی هستند و امکان تفکیک انرژی‌های تجدیدپذیر را فراهم می‌کنند. بنابراین، منبع اصلی بررسی آماری BP از انرژی جهانی (ژوئیه ۲۰۲۱) بود. ما داده‌ها را در مورد تولید برق در تراوات ساعت برای زغال‌سنگ، نفت، گاز طبیعی، هسته‌ای، آبی، خورشیدی، باد و زمین گرمایی جمع‌آوری کردیم. مشاهدات از سال ۱۹۸۵ تا ۲۰۱۹ برای ۲۳ کشور انجام شد. داده ها متعادل بود، اما ورودی برای برخی از کشورها در برخی از سال ها برای برخی از منابع تولید صفر بود. ما داده های ۱۷ کشور اروپایی دیگر را از Eurostat جمع آوری کردیم. این داده ها از سال ۱۹۹۰ تا ۲۰۱۹ انجام شد. این پانل شامل ۲۷ کشور با درآمد بالا و ۱۳ کشور با درآمد متوسط بود. پیوست اول جدول A1 کشورهای پانل را بر اساس طبقه بندی گروه درآمد فهرست می کند و منبع داده آنها را نشان می دهد.

شکل ۱ نشان می دهد که چگونه میانگین پنل برای هر یک از پنج سهم فناوری تولید برق طی سال‌های ۱۹۹۰ تا ۲۰۱۹ تغییر کرده است. آبی و هسته ای به طور موثر در حدود ۲۰-۱۷٪ هر یک ثابت بوده اند. سهم زغال سنگ و نفت به دلیل افزایش گاز طبیعی و اخیراً انرژی‌های تجدیدپذیر (خورشیدی، بادی و زمین گرمایی) تقریباً به نصف کاهش یافته است.

میز ۱ واریانس قابل توجهی را در پانل ۴۰ کشور این سهام فناوری نشان می دهد. با گذشت زمان و در بین کشورها، میانگین سهم انرژی های تجدیدپذیر پایین بود. دانمارک کشوری بود که (اخیرا) به ۷۵ درصد تولید برق از انرژی های تجدیدپذیر (عمدتاً از باد) رسید.

شکل ۲ به گونه ای دیگر تنوع بین کشورها در فناوری های تولید را نشان می دهد. این شکل میانگین سهم نمونه را برای هر کشور نشان می دهد. همه کشورها به جز نروژ از زغال سنگ و نفت در تولید برق استفاده می کردند، اما اهمیت این سوخت های فسیلی به طور قابل توجهی متفاوت بود. همه کشورها از انرژی های تجدیدپذیر استفاده می کردند، اما سهم متوسط آنها کم بود. تقریباً همه کشورها هم از گاز طبیعی و هم از آب استفاده می کردند، اما اهمیت نسبی این فناوری ها به طور قابل توجهی متفاوت بود. در نهایت، بسیاری از کشورها از هسته ای استفاده می کردند، اما سهم آن نیز اختلاف زیادی داشت.

از آنجایی که می‌خواستیم بدانیم با افزایش استفاده از یک منبع جایگزین، چقدر مصرف زغال‌سنگ و نفت در تولید برق کاهش می‌یابد و از آنجایی که همه متغیرهای مبتنی بر تولید در واحدهای یکسان هستند، از اولین تفاوت در مدل‌ها استفاده کردیم. علاوه بر این، اولین تفاوت در سطوح به جای گزارش‌ها به این معنی است که ما مجبور نیستیم مشاهدات صفر را تنظیم کنیم. جدول ۲ ماتریس همبستگی را برای متغیرهای مستقل با تفاضل اول نمایش می دهد. منابع غیرفسیلی مبتنی بر سوخت فسیلی در پانل تمام کشورها بیشتر از پانل پردرآمد همبستگی (مثبت) داشتند، شاید به این دلیل که همه اشکال برق در کشورهای با درآمد متوسط به افزایش خود ادامه دادند، در حالی که مصرف برق عمدتاً یکسان شده بود. در کشورهای با درآمد بالا (نگاه کنید به، به عنوان مثال، [۱۱]). نگرانی اصلی برای چند خطی بودن بین باد و خورشید بود. با این حال، تفاوت اول به طور قابل ملاحظه ای همبستگی بین متغیرها را کاهش داد (مثلاً مقایسه کنید جدول ۲ به پیوست اول جدول A2).

از آنجایی که ما مشاهدات کافی برای هر کشور داشتیم و معتقد بودیم که کشورها ضرایب متفاوتی خواهند داشت، از یک تخمین‌گر میانگین گروهی (MG) استفاده کردیم که ابتدا رگرسیون‌های خاص کشور را تخمین زد و سپس آن ضرایب فردی-کشور را برای رسیدن به ضرایب پانل میانگین گرفت. هنگام میانگین گیری آن ضرایب فردی، از روش استاندارد رگرسیون های قوی پیروی کردیم (نگاه کنید به [۱۲]) که در آن ضرایب پانل به مقادیر پرت وزن داده می شود. برای هر رگرسیون، ما تأیید کردیم که ضرایب خاص کشور از طریق آزمونی بر اساس [۱۳]. این آزمون تفاوت بین ضرایب به دست آمده از رگرسیون اثرات ثابت و ضرایب (متوسط) به دست آمده از رگرسیون مبتنی بر MG را مقایسه می کند. بنابراین، در حالی که ما به ضرایب برگرفته از گروهی از کشورها علاقه مند بودیم و آن را گزارش می کردیم (در مقابل علاقه مندی به ضرایب یک کشور خاص)، یک برآوردگر مبتنی بر اثرات ثابت، مغرضانه خواهد بود.

مجدداً متغیر وابسته بر اساس مقدار برق تولید شده از زغال سنگ و نفت بود. ما مقدار برق تولید شده از گاز طبیعی را به عنوان یک متغیر مستقل در نظر گرفتیم، حتی اگر تغییر به گاز طبیعی نمی تواند منجر به کربن زدایی شود. برای خودشاما از آنجایی که گاز طبیعی کم مصرف ترین سوخت فسیلی است، استفاده از آن نسبت به برق تولید شده از زغال سنگ بهبود یافته است. ما یک رویکرد مدل‌سازی تودرتو را اجرا کردیم که به موجب آن اولین معادله تأثیر گاز طبیعی و همه سوخت‌های غیرفسیلی را با هم در نظر می‌گیرد:

$∆ {سی o آ ل O من ل}_{من تی} = آ_{من} + ب_{من}^{۱} ∆ {n آ تی g آ س}_{من تی} + ب_{من}^{۲} {∆ n o n اف o س س من ل f تو ه ل س}_{من تی} + ه_{من تی}$

(۱)

جایی که تی نشان دهنده بعد زمانی و من بعد کشور؛ Δ عملگر اول تفاوت است. α یک ثابت خاص مقطعی است. را بs ضرایب خاص مقطعی هستند که باید تخمین زده شوند. روغن زغالسنگ مقدار برق تولید شده از زغال سنگ و نفت است. natgas مقدار برق تولید شده از گاز طبیعی است. سوخت های غیر فسیلی مقدار برق تولید شده از مجموع انرژی های هسته ای، آبی، خورشیدی، بادی و زمین گرمایی است. و ه_{آی تی} اصطلاح خطا است. معادله دوم منابع سوخت غیرفسیلی را بیشتر تجزیه می کند:

$∆ {سی o آ ل O من ل}_{من تی} = آ_{من} + ب_{من}^{۱} ∆ {n آ تی g آ س}_{من تی} + ب_{من}^{۲} {∆ n تو ج ل ه آ r}_{من تی} {ب_{من}^{۳} {∆ ساعت y د r o}_{من تی} + ب_{من}^{۴} {∆ r ه n ه w آ ب ل ه س}_{من تی} + ه}_{من تی}$

(۲)

جایی که اتمی مقدار برق تولید شده از هسته است. آبی مقدار برق تولید شده از آب است. و انرژی های تجدید پذیر مقدار برق تولید شده از مجموع باد، خورشید و زمین گرمایی است. آخرین معادله به صراحت خورشید، باد و زمین گرمایی را از هم جدا می کند.جغرافیایی):

$∆ {سی o آ ل O من ل}_{من تی} = آ_{من} + ب_{من}^{۱} ∆ {n آ تی g آ س}_{من تی} + ب_{من}^{۲} {∆ n تو ج ل ه آ r}_{من تی} + {ب_{من}^{۳} {∆ ساعت y د r o}_{من تی} + ب_{من}^{۴} {∆ س o ل آ r}_{من تی} + ب_{من}^{۵} {∆ w من n د}_{من تی} + ب_{من}^{۶} {∆ g ه o}_{من تی} + ه}_{من تی}$

(۳)

از آنجایی که ما متغیرها را ابتدا تفاوت می‌کنیم، غیرایستایی نباید مشکلی باشد. با این حال، برای هر رگرسیون، ما از طریق آزمون ریشه واحد پانل پسران (CIPS) نشان دادیم [۱۴] که باقیمانده ها ثابت بودند. وابستگی مقطعی یکی دیگر از نگرانی های رایج در پنل های ماکرو است. بنابراین، ما آزمایش تشخیصی دیگری را انجام دادیم – نسخه ای از آزمون وابستگی مقطعی پسران (CDw) [15]- برای نشان دادن اینکه فرضیه صفر وابستگی مقطعی ضعیف را نمی توان برای باقیمانده ها رد کرد. (ضمیمه B شامل بحث مفصلی در مورد این موضوعات است: ناهمگنی، غیر ایستایی، و وابستگی مقطعی.)

۳٫ نتایج و بحث

جدول ۳ شامل نتایج رگرسیون برای معادلات مختلف برای هر دو پانل تمام کشور و تنها با درآمد بالا است. همانطور که برای مدل‌های اولین تفاوت انتظار می‌رفت، آزمون CIPS تأیید کرد که تمام باقیمانده‌های رگرسیون ثابت بودند. آزمون CDw نمی‌تواند وابستگی مقطعی ضعیف را در تمام باقیمانده‌ها رد کند، احتمالاً، حداقل تا حدی، زیرا تولید ناخالص داخلی از مدل‌ها حذف شده است. (تولید ناخالص داخلی یک متغیر همبستگی مقطعی به ویژه در میان کشورهای با درآمد بالا است، و گنجاندن آن در مدل‌ها می‌تواند اجتناب از باقیمانده‌های وابسته مقطعی را چالش‌برانگیز کند؛ مثلاً ببینید، [۱۰].) در نهایت، پسران و یاماگاتا [۱۳] آزمون نشان داد که ضرایب خاص کشور برای هر رگرسیون (در بالاترین سطوح معنی‌داری) همگن نیستند. بنابراین، برآوردگرهای اثرات ثابت مغرضانه و ناسازگار خواهند بود. (ضمیمه B جدول A3 حاوی نمایشی از میزان این سوگیری در استفاده از اثرات ثابت در رابطه (۴) است.)

برای رابطه (۱) دو متغیر (تغییر گاز طبیعی و تغییر در سوخت‌های غیرفسیلی) معنی‌دار و دارای نشانه‌های مورد انتظار بودند. این واقعیت که ضرایب کمتر از یک بود، نشان می‌دهد که افزایش تا حدی در استفاده از گاز طبیعی یا سوخت غیرفسیلی، تقاضای برق بالاتری را برآورده می‌کند (به جای اینکه صرفاً مصرف زغال سنگ و نفت را جبران کند). در رابطه (۲) گاز طبیعی، آبی و انرژی های تجدیدپذیر همگی معنی دار و منفی بودند. ضریب گاز طبیعی مشابه معادله (۱) بود. ضریب آبی مشابه با سوخت غیرفسیلی در رگرسیون قبلی بود. ضریب انرژی های تجدیدپذیر منفی یک بود (یا تقریباً برای پنل بزرگتر). بنابراین، انرژی های تجدید پذیر زغال سنگ و نفت را به طور کامل در حاشیه قرار می دهند. ضریب هسته ای کوچک و در حد قابل توجهی بود. اما بسیاری از کشورها از هسته ای استفاده نکردند و آلمان و ژاپن پس از زلزله و سونامی مارس ۲۰۱۱ در توهوکو، ژاپن، استفاده از آنها را به میزان قابل توجهی کاهش دادند.

معادله (۳) سایر انرژی های تجدید پذیر را بیان می کند. ضرایب گاز طبیعی، هسته ای و آبی مشابه نتایج معادله (۲) بود. ضرایب خورشیدی و باد بزرگ بود – تقریباً یکپارچگی یا بیشتر در مورد خورشیدی – و منفی بود، که نشان می‌دهد این فناوری‌ها پتانسیلی برای خنثی کردن قابل ملاحظه استفاده از زغال‌سنگ و نفت و به‌طور مشابه، کاهش انتشار کربن دارند. ضریب زمین گرمایی کوچک و ناچیز بود (در حالی که منفی بود)، اما استفاده از آن بیشتر به کشورهای نزدیک به حلقه آتش اقیانوس آرام محدود می شود.

همانطور که قبلاً بحث شد، همبستگی قابل توجهی بین انرژی خورشیدی، باد و زمین گرمایی وجود داشت (برای پانل های با درآمد بالا، فقط خورشید و باد بسیار همبسته بودند). بنابراین، نگرانی چند خطی برای رگرسیون های معادله (۳) وجود داشت. اما هیچ راه روشنی برای مقابله با این همبستگی بین خورشید و باد وجود نداشت. به نظر نمی رسد که مرکز کردن متغیرها کمک کننده باشد، و همچنین ثبت و سپس تفاوت آنها کمکی نمی کند. در نهایت، از آنجایی که ما هیچ دلیل پیشینی قوی برای این باور نداشتیم که خورشید و باد بسیار متفاوت هستند، دو انرژی تجدیدپذیر متناوب را برای ایجاد یک متغیر ترکیبی و معادله (۴) جمع کردیم:

$∆ {سی o آ ل O من ل}_{من تی} = آ_{من} + ب_{من}^{۱} ∆ {n آ تی g آ س}_{من تی} + ب_{من}^{۲} {∆ n تو ج ل ه آ r}_{من تی} + {ب_{من}^{۳} {∆ ساعت y د r o}_{من تی} + ب_{من}^{۴} {∆ (س o ل آ r + w من n د)}_{من تی} + ب_{من}^{۵} {∆ g ه o}_{من تی} + ه}_{من تی}$

(۴)

سایر متغیرها (گاز طبیعی، هسته ای، آبی و زمین گرمایی) ضرایب بسیار مشابهی در رابطه (۴) مانند رابطه (۳) داشتند که نشان می دهد چند خطی در درجه اول بین خورشید و باد ظاهر می شود. ضریب متغیرهای تجدیدپذیر متناوب (خورشیدی به علاوه باد) بسیار معنادار، منفی و بسته به پانل، کمی بزرگتر از یک یا کمی کمتر از یک بود (اما وحدت به خوبی در فاصله اطمینان ۹۵ درصد برای آن رگرسیون بود).

در حالی که ضریب جابجایی به خوبی زیر واحد بود، ضرایب گاز طبیعی و آب به طور قوی از نظر آماری معنی‌دار، منفی و قابل اغماض نبودند (یعنی بین -۰٫۳ و -۰٫۵ بودند). یک اثر جابجایی قابل توجه برای گاز طبیعی بر خلاف گرینر و همکاران است. [۲]، که بر انتشار کربن تمرکز داشت. البته، افزایش گاز طبیعی به هزینه برق تولید شده از زغال سنگ تنها انتشار کربن را به طور نسبی کاهش می دهد – این مسیری برای انتشار صفر نیست. یک اثر کوچک و تنها گاهی قابل توجه برای هسته ای در هماهنگی با سواکول و همکاران است. [۷]، که تأثیر ناچیزی برای هسته ای در کاهش انتشار کربن یافت.

مهم‌ترین یافته در اینجا، اثر جابجایی تقریباً یک به یک زغال‌سنگ و نفت برای انرژی‌های تجدیدپذیر (خورشیدی، باد، و زمین گرمایی) و تجدیدپذیرهای متناوب (خورشیدی و باد) بود. سواکول و همکاران [۷] به این نتیجه رسیدند که انرژی‌های تجدیدپذیر انتشار کربن را کاهش می‌دهند، اما مشخص نیست که تأثیر اندازه‌گیری شده به اندازه تأثیر اندازه‌گیری شده در اینجا باشد. تأثیر جابجایی واحد برای انرژی‌های تجدیدپذیر و تأثیر قابل توجه (اما کمتر از تأثیر واحد) برای آب در تضاد شدید با مقاله اولیه یورک است. [۱] که اثری از مرتبه بزرگی کوچکتر از واحد را محاسبه کرد. گرینر و همکاران [۳] هنگامی که آنها نمونه خود را به کشورهای تولید کننده هسته ای محدود کردند، یک اثر جابجایی سوخت فسیلی برای انرژی های تجدیدپذیر پیدا کردند. گرینر و همکاران [۳] استدلال کرد که وجود چندین منبع (مثلاً انرژی‌های هسته‌ای و تجدیدپذیر) ممکن الکتریسیته، تولید و جابجایی، مهم است. با این حال، آنها همچنین نشان دادند که کشورهای تولیدکننده هسته‌ای درآمدهای نامتناسبی بالاتر از کل نمونه آنها داشتند.

در حالی که نمونه کل کشور ما فقط شامل ۱۳ کشور با درآمد متوسط بود، بسیاری از مهم ترین آنها (به عنوان مثال، برزیل، چین، هند، اندونزی، آفریقای جنوبی) را شامل می شد. نتایج ما عملاً برای پانل پردرآمد ۲۷ کشور و پانل ۴۰ کشور یکسان بود. با این حال، این امکان وجود دارد که افزودن کشورهای بدون درآمد بیشتر بر نتایج تأثیر بگذارد. در واقع، مقالات قبلی که اثر جابه‌جایی کمی را نشان می‌دادند، پانل‌هایی را در نظر می‌گرفتند که کشورهای با درآمد متوسط و کم درآمد بیشتری داشتند (احتمالاً به این دلیل که از منابعی استفاده می‌کردند که انرژی‌های تجدیدپذیر را تفکیک نمی‌کردند).

همانطور که قبلا ذکر شد، مصرف برق در اکثر کشورهای با درآمد بالا راکد بوده است. بنابراین، اندازه گیری جابجایی در آنجا بیشتر از کشورهایی است که مصرف برق برای آنها در حال افزایش است. برای کشورهایی که مصرف برق آنها رو به افزایش است، منابع تولید مختلف احتمالاً همبستگی مثبت دارند (زیرا همه آنها در حال افزایش هستند). اما این بدان معنا نیست که هیچ جابجایی در خارج از کشورهای با درآمد بالا وجود ندارد. اثر جابجایی ممکن است در رشد آینده رخ دهد – انرژی‌های تجدیدپذیر جدید به جای اینکه منجر به از کار افتادن نیروگاه‌هایی شود که هنوز زنده هستند، جایگزین رشد تولید سوخت‌های فسیلی می‌شوند.

یک هشدار برای یافتن جابجایی واحد از انرژی های تجدیدپذیر متناوب (یعنی باد و خورشید) وجود دارد. به خوبی درک شده است که داشتن درصد بالایی (به عنوان مثال، بیش از ۵۰٪) از انرژی های تجدیدپذیر متناوب در یک سیستم برق چالش های اساسی را ایجاد می کند (به عنوان مثال، نگاه کنید به [۱۸,۱۹]) اما، به جز دانمارک، هیچ کشوری در پنل ما سهمی از باد و خورشید در ترکیب تولید خود بیش از ۴۰٪ نداشت. بنابراین، اگر انرژی‌های تجدیدپذیر متناوب به منبع تولید اولیه تبدیل شوند، انتظار می‌رود ضریب جابجایی آنها در حاشیه کاهش یابد.

۴٫ خلاصه و نتیجه گیری

دوباره، برخلاف بسیاری از ادبیات جابجایی قبلی (به عنوان مثال، [۱,۳,۴,۵,۶]ما اثرات جابجایی زغال سنگ و نفت تولید الکتریسیته را می یابیم که برای خورشید و باد یکسان هستند، و قابل توجه هستند اما برای آبی کمتر از واحد هستند. برای تحقیقات آینده تمرکز بر سیاست هایی که این جایگزینی سوخت های غیرفسیلی را به جای سوخت های فسیلی در تولید برق تشویق می کند، مفید خواهد بود.

علاوه بر این، ما استدلال می کنیم که مدل و روش های مورد استفاده در اینجا پیشرفت مهمی را نسبت به (بیشتر) مقالات جابجایی قبلی نشان می دهد. اولاً تفاوت بین متغیرها و عدم درج GDP (در RHS) به چند دلیل استراتژی بهتری است. یک مدل تفاوت اول یا تغییر، سؤال جابجایی را بیشتر از مدل سطوح تقریب می‌کند. اگر منابع تولید (RHS) تغییر کند، منبع تولید علاقه (LHS) چگونه تغییر می کند؟ و، متغیرهای متمایز اول که (احتمالاً) روند دارند، خطر غیر ثابت بودن باقیمانده های رگرسیون را کاهش می دهد (یعنی اینکه رگرسیون جعلی خواهد بود). گنجاندن تولید ناخالص داخلی همراه با تجمیع‌های مختلف مصرف/تولید انرژی، یک مسئله درون‌زایی آشکار RHS ایجاد می‌کند، زیرا تولید ناخالص داخلی/درآمد مهم‌ترین توضیح دهنده همه منابع انرژی (خدمات) است. علاوه بر اجتناب از درون زایی RHS، به استثنای تولید ناخالص داخلی این احتمال را بیشتر می کند که باقیمانده های رگرسیون فقط به صورت مقطعی ضعیفی وابسته باشند (و یکی دیگر از متغیرهای RHS بسیار پر روند/احتمالاً غیر ثابت را کنار می گذارد). در نهایت، زمانی که فرد مشاهدات زمانی کافی داشته باشد (مثلاً ۲۵ یا بیشتر برای پنج یا بیشتر متغیر مستقل)، اجازه دادن به ضرایب کشور برای متفاوت بودن (یعنی استفاده از برآوردگر گروه میانگین) باعث حذف سوگیری همگنی برآوردگر اثرات ثابت می شود. باز هم، این مسائل آماری، رایج در تحلیل‌های پانل کلان طولانی – ناهمگونی، غیرایستایی، و وابستگی مقطعی – تا حد زیادی در مطالعات جابجایی قبلی نادیده گرفته شده است.

منبع:
۱- shahrsaz.ir , پایداری | متن کامل رایگان | منابع انرژی جایگزین تا چه اندازه زغال سنگ و نفت را در تولید برق جابجا می کنند؟ تجزیه و تحلیل پانل میانگین-گروه
,۲۰۲۴-۰۶-۲۲ ۰۳:۳۰:۰۰
۲- https://www.mdpi.com/2071-1050/16/13/5319

پایداری | متن کامل رایگان | منابع انرژی جایگزین تا چه اندازه زغال سنگ و نفت را در تولید برق جابجا می کنند؟ تجزیه و تحلیل پانل میانگین-گروه

۱٫ معرفی

۲٫ مواد و روشها

۳٫ نتایج و بحث

۴٫ خلاصه و نتیجه گیری

اندازه , انرژی , برق , پانل , پایداری , تا , تجزیه , تحلیل , تولید , جابجا , جایگزین , چه , در , را , رایگان , زغال , سنگ , کامل , کنند , متن , منابع , می , میانگینگروه , نفت

لغو پاسخ