数字化：能源转型的福音

Josiah02 · 发表于 2024-8-1 08:23:38

　　现在许多人部分或永久在家工作。这样可以节省汽油，因为他们不再需要开车去办公室——这对能源转型有利。或者不利。因为在家里，他们在取暖和做饭时消耗更多的能源，而视频通话也会在微软、Zoom 等公司的数据中心消耗额外的能源。数字化现在是否节省了能源，还是我们只是在向大气中排放更多的二氧化碳？
　　Evangelos Panos 的回答给了我们希望。这位来自保罗谢尔研究所 (PSI) 能源系统分析实验室能源经济小组的研究人员与前保罗谢尔研究所 (PSI) 博士生 Lidia Stermieri 以及苏黎世联邦理工学院的研究人员一起，通过一个复杂的计算模型表明，与 2020 年相比，“数字化生活方式”在 2050 年实际上将节省 10% 至 20% 的能源。
　　反弹效应（一个地方的节约导致其他地方的消费增加）可以通过更高效的技术和行为变化得到补偿。“数字化并不能解决所有问题，”帕诺斯说，“但它支持能源系统向净零排放转型。”研究人员在《能源政策》杂志上报告了他们的研究结果。
　　考虑到社会经济决策
　　斯特米耶里在计算过程中使用了 STEM（瑞士 TIMES 能源系统模型），该模型是能源经济小组经过多年艰苦努力开发出来的一个强大的能源系统模拟模型。六百万个方程式和六百万个变量代表了瑞士能源系统以及技术、能源和排放载体以及部门之间的相互作用。
　　这些变量通过方程在多个维度上相互关联，甚至跨越时间和空间。这样就可以计算出到 2050 年（即瑞士实现碳中和目标的年份）甚至更晚的各种情景。
　　帕诺斯说：“这是唯一一个能够在很长一段时间内模拟瑞士整个能源系统发展路径的模型，并且具有非常好的时间分辨率和对所有能源系统部门的非常详细的描述。”
　　然而，STEM 仅模拟了能源系统的技术经济方面，并未提供任何有关社会经济因素的信息。例如，人们如何决定能源消耗。只在家工作的人可能不再购买新车。尽管他们可能会在家中购买热泵，但前提是他们是房产的所有者，而不是租户。许多相互交织的考虑因素在这里发挥作用，这些因素加在一起可能会对能源系统产生长期重大影响。
　　这就是为什么 Stermieri 将另一个模型对接到 STEM 上：SEED（数字化社会经济能源模型）。SEED 映射了家庭、部分服务业和工业参与者决策过程的异质性，以分析节能数字服务和实践引入中的协同作用和相互作用。
　　这些社会经济决策通过与 STEM 的接口进行交换。两者相结合，形成了欧洲最先进的全国性能源系统模型之一。
　　不同的假设及其情景
　　Stermieri 用她的模型计算并分析了两种可能的情况。在“冻结”情景中，她假设社会对推进数字化不感兴趣，因此数字化停滞不前。相反，在“加速”情景中，数字化加速。社会对数字化和技术发展表现出积极的态度，支持新的数字社会实践，并因此取得进展。这也表明了对能源消耗的积极影响。
　　Stermieri 需要针对每种情况运行她的模型 20 到 30 次，这需要一台快速 PC 进行大约 60-90 小时的密集计算。在每次运行过程中，两个能源系统都会相互作用数次，以便真实地模拟社会与技术之间的相互作用。“我们不是在预测未来，”Stermieri 强调道，“我们是通过基于假设原则计算各种情景来探索未来。”
　　即使这些情景不会以完全相同的方式实现，它们对于政治和商业负责人的决策帮助仍然非常有价值。“这些情景显示了可能的行动路线及其后果。在比较不同的情景时，这一点尤其有趣，”Stermieri 说。
　　未来工作将整合心理效应
　　Stermieri 的模型涵盖了所有领域——家庭、工业和政治——而不仅仅是单个技术。“这使得它在欧洲独一无二，”Panos 说。它还展示了从 20 世纪 80 年代的简单模型（最初仅以简单方式计算能源部门）到同时模拟不同技术相互作用的模型的发展。
　　目前的模型还涵盖了社会经济方面，因此比以往更加跨学科。然而，这仅仅是迈向更现实的模型的中间一步，未来还将考虑心理学的研究成果。
　　Panos 正在与博士生 Shadi Firoozyalizadeh 合作开展这项工作，这是 CoSi 研究计划（瑞士能源系统和瑞士社会的共同演进和协调模拟）的一个子项目。该项目旨在研究能源系统转型所必需的社会变革过程。
　　在这个项目中，心理学家们正在研究人们如何做出有关能源消耗和技术选择的决策。Firoozyalizadeh 随后将把这种决策心理学整合到 SEED 模型中。
　　Panos 确信，这一代模型将在制定新的能源和气候政策时带来更明智的决策。“政策制定者将拥有一个独特的工具来支持他们做出更加考虑社会因素的决策，因为单靠技术并不能解决问题。”

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