Investigation of possible approaches for consequential electricity markets in ecoinvent

Abstract: Version 3 av ecoinvent är den första databasen att erbjuda möjligheten att koppla samman livscykelinventeringar (LCI) utefter olika länkningsalgoritmer. Genom dessa länkningsalgoritmer tar ecoinvent nu fram bakgrundslivscykelinventeringar med både medeldata och långsiktig marginaldata (t.ex. över elmarknader i olika länder). Idealt sett representerar långsiktig marginaldata över elmarknader den ytterligare kraftverkskapaciteten som behöver installeras (installationsmarginal) för att täcka en förändrad efterfrågan av elektricitet inom en specifik marknad. Sådana LCI-data används inom konsekvensLCA (cLCA) och behövs för att korrekt bedöma miljöpåverkan av att ändra ursprung eller produktionssätt i ett produktsystem som använder elektricitet. Den nuvarande sammankopplingen av inventeringar till ’konsekvensbaserade elmarknader’ är behäftad med tillkortakommanden genom att exempelvis marknadsspecifika förhållanden inte modelleras, att endast redan producerande tekniker inkluderas, och att el från kraftvärmeverk inte anses vara en del av framtida installationer, vilket resulterar i orealistisk output från framtida installationsmarginaler. Eftersom majoriteten av producerade varor och tjänster i varje sektor av ekonomin till stor del är beroende av elektricitet, behöver angreppsättet för hur konsekvensbaserade elmarknader modelleras förbättras för att stödja relevanta konsekvensLCA-resultat. I denna uppsats gjordes en litteraturstudie över vilka aktuella angreppsätt som rekommenderas för modellering av eltillförsel i konsekvensLCA. För närvarande är konsekvensversionen av ecoinvent definierad utifrån småskaliga, långsiktiga beslut. Baserat på litteraturstudien ansågs det bästa angreppssättet vara att använda nationella officiella prognoser för elsektorn över perioden 2008-2035. För att bedöma angreppssättets tillförlitlighet tillämpades det på ecoinvents elmarknader för Brasilien, Kina, Indien, Japan, Ryssland och Schweiz. Tillämpningen gav mer diversifierade elmarknadsmixer jämfört med status quo, och kom runt de nuvarande tillkortakommandena. En fortsatt bedömning av angreppssättet gjordes genom att beräkna miljöpåverkan med IPCC 2007 GWP, 100a och ReCiPe 2008 livscykelspåverkananalys (LCIA). Förändringar observerades i alla midpoint-indikatorer, t.ex. en tydlig minskning av global uppvärmningspotential (GWP), partiklarbildning, och försurning, för de studerade marknaderna vars nuvarande konsekvenselmarknad innehåller stor andel fossil tillförsel. Sammanfattningsvis rekommenderas användande av prognoser från datakällor med samstämda bakgrundsantaganden för att förbättra de kvarvarande konsekvenselmarknaderna i ecoinvent. För att möjliggöra modellering av storskaliga beslut kan framtida studier inkludera dataset över fler scenarier och tidsramar för användaren av ecoinvent att välja emellan, såväl som implementering av en dynamisk optimeringsmodell.