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水とエネルギーのネクサス モデリングに関する展望

天然資源への圧力がますます高まる世界では、水とエネルギーの問題は持続可能性に関する重要な問題です。

世界の水資源のかなりの部分がエネルギー生産に使用されており、多くの地域で乱開発が見られ、量だけでなく、水質の悪化と持続可能性の低下にも寄与しています。

同時に、エネルギー需要は世界的に増加しており、特に発展途上国では、人口と経済の成長が、より高い生活水準へのシフトと需要に関連して見られます。再生不可能なエネルギー源は通常、主にタービンの冷却に関連して大量の水を使用します。再生可能エネルギー源の導入に焦点が当てられていますが、多くの開発途上地域では依然として従来の水消費技術に依存しています。

水とエネルギーのつながりを理解し、現在の状況を適切に管理し、持続可能な将来のエネルギーと環境の経路を提案するには、水とエネルギーの関係を理解する必要があります。特定のエネルギー源と技術を使用してエネルギーを生産すること。この理解にはデータが必要です。このデータは、最適には高い時間スケールであり、量、ソース、シンク (抽出深度/川など)、地理的位置、およびタイミングを表しています。ただし、この情報が存在する場合、多くの場合、営利目的または品質の悪さにより、ペイウォールの背後に隠されています。

デンマーク工科大学の Morten A.D. Larsen と Martin Drews による新しい研究は、Science of The Total Environment (Larsen and Drews, 2019) で発表され、大規模な水とエネルギーの関連性に関する現在公開されているデータの質を調べています。 、ここではヨーロッパを強調しています。このアプローチは、複数の (無料の) データ ソースを組み合わせて、1980 年から 2015 年の実際の過去の水消費量 (純シェア) と EU28 か国の取水率 (リターン フローを含む総シェア) について可能な限り最良の推定値を生成し、これらの推定値を報告された数値と比較することです。 Eurostat (欧州統計局) から入手可能 (Eurostat、2018 年)。この研究のデータソースには、一般的なデータリポジトリだけでなく、使用されている技術や問題の水源 (淡水または塩水) を評価するための精巧な衛星画像分析も含まれていました。

I) 関連するすべてのエネルギー源と技術からの一般的な水の使用レベルに関する文献レビュー。その後、II) これらの技術が国規模でどのように配布され、どのくらいの量の淡水が使用されているかについての評価。最後に、III) これらの数値を実際の発電統計と組み合わせます。

この研究から得られた重要な発見は、EU28 か国 (図 1) の歴史的 (1980 ~ 2015 年) および国別 (2015 年) (図 2) の推定取水量と対応する報告レベル (Eurostat から) が類似していることです。年間スケール。推定値と報告された数値の間にいまだに存在する不一致の多くは、データの性質によって説明できます。

この研究からの重要なメッセージは、適切なデータが不足していることです。高品質の定量的研究を促進するための入手可能性、アクセス、および品質に関して、水とエネルギーの関連データにはかなりのギャップがあり、ほとんどのエネルギー データは水の関連を完全に省略しています。水エネルギー関連データを改善するためのそのような取り組みは、最適にはオープン アクセスの可用性に基づいている必要があり、最適な比較根拠のために同じ強制と慣習に依存する必要があります。たとえば、気候研究コミュニティ (例:CORDEX (Giorgi and Gutowski, 2015) および CMIP5 (Taylor et al., 2012) データ リポジトリ) で見られるものに沿ったデータベースがさらに求められます。

この研究の重要な観点は、その結果は有望であるが、モデル化の取り組みにおいて水とエネルギーの相互依存性をすでにサポートしているということです。既存のモデルは、新しい知識や特定の課題、研究課題を反映するためにしばしば改良されます。この発見は、水とエネルギーの関連性の問題がエネルギー モデリングに組み込まれている現在の傾向とほぼ一致しています。

これらの調査結果は、「水とエネルギーの関連分析のための発電における水使用」という題名のジャーナルに記載されています。ヨーロッパの事例は、ジャーナル Science of the Total Environment に最近掲載されました。 この作業は、デンマーク工科大学の Morten Andreas Dahl Larsen と Martin Drews によって実施されました。

参考文献:

<オール>
  • Eurostat、2018 年。Eurostat データベース [WWW ドキュメント]。 URL https://ec.europa.eu/eurostat/web/energy/data (5.1.18 にアクセス).
  • Giorgi, F., Gutowski, W.J., 2015. Regional Dynamical Downscaling and the CORDEX Initiative.アンヌ。 Rev.Environ.リソース 40、467–90。 https://www.annualreviews.org/action/cookieAbsent
  • Larsen, M.A.D., Drews, M., 2019. 水とエネルギー関連分析のための発電における水の使用:ヨーロッパの事例。科学。トータルエンビロン。 651、2044–2058。 https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0048969718339184
  • Taylor, K.E., Stouffer, R.J., Meehl, G.A., 2012. CMIP5 と実験計画の概要。ブル。午前。流星。社会https://journals.ametsoc.org/action/cookieAbsent

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