Az ingyenes Pathways Explorer klímapolitikai modell készen áll a magyarországi használatra
08.02.2022
Szerző: Koczóh Levente András

A MIRROR projekt célja, hogy tényeken és hatásvizsgálaton alapuló szakpolitikai javaslatokat dolgozzon ki a klímapolitika területén, tagállamonként, illetve hogy bemutassa ezeket a kormányzati döntéshozók és a társadalom számára. A projektben jelenleg 13 EU tagállam vesz részt, a Green Policy Center pedig 2022. április 1-től tevékenykedik a projektben, mint magyarországi résztvevő a Regionális Energiagazdasági Kutatóközpont (REKK) szakmai támogatásával.


A Green Policy Center 2022. április 1-től váltott egy másik hazai szereplőt, mint MIRROR projekt magyarországi résztvevője. E jelenleg 13 uniós tagállamban zajló projekt célja a tényeken és hatásvizsgálaton alapuló szakpolitikai javaslatok kidolgozása a klímapolitika területén, tagállamonként, illetve ezek bemutatása a kormányzati döntéshozók és a társadalom számára. A hazai végrehajtás a Regionális Energiagazdasági Kutatóközpont (REKK) szakmai támogatásával, a European Climate Foundation megbízásából zajlik. A legfontosabb eszköz a belgiumi székhelyű, 2007-ben alapított Climact klímavédelmi tanácsadó cég által kifejlesztett, nyílt hozzáférésű Pathways Explorer (a továbbiakban: PE) modell, amelyet a jelenlegi projekt részeként tovább finomítanak az egyes tagállamok múltbeli adatai és kormányzati stratégiái alapján. Miután az elmúlt hónapokat ezzel az adat-ellenőrzési és modell-kalibrációs feladattal töltöttük, büszkén jelentjük, hogy a PE modell immár készen áll a magyarországi használatra. Természetesen a modell folyamatos továbbfejlesztés alatt áll a Climact részéről, amelyet hazai részről továbbra is támogatunk, így a jövőben egyre több új funkcióval egészül majd ki. Az alábbiakban egy rövid ízelítőt adunk az eddig szerzett tapasztalatainak alapján abból, hogy a PE modell jelenleg, azaz 2022. augusztus elején mire alkalmas, hogy épül fel és mely hazai szereplőknek ajánljuk a használatát.

  1. A modell általános bemutatása

A PE egy nyílt, bárki számára ingyenesen használható, online szimulációs modell, amely a nemzetgazdaság egészére (ennek korlátait ld. alább) képes modellezni az üvegházhatású gáz (a továbbiakban: ÜHG) kibocsátások, energiatermelés- és fogyasztás, termékigény alakulását különböző intézkedések, felhasználói szokás-változások esetén, és költségeket becsülni hozzájuk, mindezt 2050-ig terjedő időtávon. A Climact 10 éve fejleszti a modellt, amely korábban XCalc (EUCalc) néven volt ismert. Az eszköz ismertsége évre évre egyre nagyobb: immár 60 országban használják civil szervezetek és közigazgatási szervek, közte 11 EU tagállamban, az Egyesült Államokban, Indiában, Kínában, Brazíliában, Vietnámban stb. Egyelőre csak országos, nem pedig helyi vagy vállalati szintű kibocsátások előrejelzésére alkalmas, így leginkább szakpolitikai tervezésre, javaslatok alátámasztására készült.

A PE használatának előnye más energia- és kibocsátási modellekkel szemben, hogy ingyenes és bárki számára könnyen elérhető. Még szoftvert sem kell telepíteni hozzá, egyszerűen böngészőből meg lehet nyitni. Rendkívül gyorsan ad eredményt, egy szimuláció a megadását követően 15 másodperc alatt lefut (más modelleknél ez akár 5-10 órát is igénybe vesz). Nem csak egy-egy ágazatot, hanem a gazdaság egészét lefedi, így feltárhatóak vele a szektorok közötti szinergiák, összefüggések. Használata egyszerű: a közel száz változtatható paraméter tekintetében egy négyfokozatú skálán tudjuk beállítani a változtatni kívánt értéket – mivel tört értékek is beállíthatóak, valójában 30 választásunk van paraméterenként. Működése átlátható, hiszen a weben felületen olvasható magyarázatok tájékoztatnak az adott tényező, forgatókönyv mögött meghúzódó megfontolásokról. Az eszköz részletes elemzéseket végez, így pl. életmód-változás (pl. étkezési és közlekedési szokások, fűtési hőfok) hatásait is figyelembe tudja venni, illetve segít abban, hogy a felhasználó által megadott forgatókönyvet összehasonlítsuk előre megadott (pl. kormányzati stratégiák szerinti) pályákkal. Az eredményeket részletes, nagyszámú grafikonokon mutatja be, ágazatonként és átfogóan is, illetve táblázatos formában is letölthetőek (a grafikon melletti 3 kis vonalra kattintva), illetve megjeleníthetőek (ld. a Visualisation melletti 3 gombot).

Az egyszerűségért és gyorsaságért cserébe a fejlesztőknek bizonyos kompromisszumokat is kellett kötniük. Egy gazdaság egészét lefedő, átfogó modell sosem lesz annyira pontos az előrejelzéseiben, mint ha ágazatonként külön-külön, specializált modelleket használunk. A PE nem végez költségoptimalizálást, azaz az általunk beállított intézkedések hatását megmutatja, de nem tudja megkeresni számunkra a megadott célértékek elérésének legolcsóbb módját. Ez annyiból nem hátrány, hogy a költségoptimalizálás elvégzéséhez meg kellene becsülni ma még nem létező technológiák jövőbeli költségeit, így az eredmény bizonytalansága nagy lenne. Ugyanakkor ezen tulajdonság miatt nem tudja közvetlenül kezelni a karbonárazáson alapuló szakpolitikákat, mint az EU Kibocsátás-kereskedelmi Rendszere (EU ETS), vagy a beruházások hatásait. Ezen intézkedéseket az általuk kiváltott hatások megadásával (pl. magasabb megújuló energia arányt eredményeznek) tudja beprogramozni a felhasználó. A modell költségeket ugyan becsül, de a zöld átállás munkahelyekre és GDP-re gyakorolt hatását már nem képes számszerűsíteni. A modell tehát nem hoz „döntéseket”, csak szimulációt végez. Az üvegházhatású gázok közül egyelőre csak a széndioxidot, a metánt és a dinitrogén-oxidot fedi le, így a hazai kibocsátások 3,6%-át kitevő F-gázokra nézve a felhasználónak manuálisan kell korrigálnia az eredményt – ennek a hiányosságnak az orvoslását a fejlesztők a következő hónapokra ígérik. Hasonló a helyzet a mezőgazdasági 3.I leltár-kategória esetén, bár annak jelentősége sokkal kisebb (0,15%). Néhány kisebb terület (pl. hulladékgazdálkodás, fugitív emissziók, mezőgazdasági energiafogyasztás) számítása nem programozható olyan részletesen, mint a nagyobb ágazatoké. A kezelőfelület csak angolul érhető el.

2. A PE modell felhasználói áttekintése

Az online felületre belépve először a bal fölső sarokban ki kell válasszuk, hogy melyik európai országra szeretnénk futtatni a modellt. Ez a PE európai változata, amely szinte minden uniós tagállamra és az Egyesült Királyságra elérhető, igaz, a pontossága országonként változó annak fényében, hogy milyen fázisban tart az adott államra vonatkozó minőség-ellenőrzés.

Bal oldalt középen két legördülő menüből választhatunk, hogy egy előre beprogramozott forgatókönyvet szeretnénk megjeleníteni, vagy egy sajátot alkotni – két forgatókönyv összehasonlítás céljára egyszerre történő megjelenítésére is van lehetőség. A statikus forgatókönyvek más modellekből, kormányzati stratégiákból lettek begépelve referencia és kalibráció céljával, míg a dinamikus szcenáriókat maga a PE modell számítja ki a beállított paraméterek alapján. Jelenleg 3 magyar kormányzati forgatókönyv lett beépítve statikus szcenárióként: a nemzeti energia- és klímaterv jelenleg hatályos intézkedésekkel (WEM from NECP) és tervezett intézkedésekkel (WAM from NECP) számoló változata, illetve egy, a Nemzeti Tiszta Fejlődési Stratégia Korai Cselekvés forgatókönyvét közelítő, de technikai okok miatt azzal nem teljesen egyező változata (Hungarian LTS’s Early Action-like scenario). Ezeket kalibrációs céllal dinamikus módon is igyekeztünk leutánozni – ezek „(approx.)” végződésű elnevezéssel láthatóak a dinamikus forgatókönyvek között. Emellett látható még néhány, a Climact által felvitt statikus és dinamikus forgatókönyv, és magunk is fogunk a jövőben újabbakat készíteni. A forgatókönyvek leírását a „?” ikonra menve láthatjuk.

 A bal oldalon alul látható paraméterek kapcsolóinak 1-4 közötti állításával más-más értéket adhatunk meg 2050-re, amelyet a modell az utolsó tényadattól indulva lineárisan vagy S-görbe mentén ér el. (A demográfiánál ugyanezt A-D betűk jelölik, elkerülve az erkölcsi vitákat.) A felhasználó ezeknek a beállításával alkothat futtatandó forgatókönyveket. A beállított forgatókönyvet a modellben nem tudjuk elmenteni (csak a Climact programozói), viszont, ha az elkészült forgatókönyvhöz tartozó URL-t (holnapcímet) kimásoljuk magunknak, bármikor újra előhívható, mert az URL tartalmazza a beállított paraméter-értékeket. Jellemzően, minél nagyobb számra állítjuk a paramétert, annál alacsonyabb kibocsátást fogunk kapni. Az 1-2-es jellemzően a kibocsátás-csökkentéssel szembe menő változásokat vagy az adott paraméter jelenlegi szintjének fennmaradását jelzi, míg a 3 egy enyhébb, a 4 pedig egy radikális beavatkozást jelent. Ez az általános szabály paraméterenként változik, egyes esetekben mind a 4 szint bizonyos fokú előrelépést jelent. (A biomassza esetét ld. az épület-szektornál.) A pontos jelentést, lefutást a paraméter nevére menve láthatjuk – a kurzorral rámutatva röviden, rákattintva bővebben jeleníti meg. Sőt, valójában 30 választásunk van paraméterenként, mert a 2, 3, 4 számokat tartalmazó négyzetekre többször kattintva köztes értékek is előállíthatóak, amelyek hatása lineárisan a két érték közé esik (ami a négyzetben megjelenik és a modell számol vele, bár a felugró felirat nem követi le).  Az eszköz analitikai alapját egy igen részletes adatsor adja, amely a 1990 / 2000 – 2015 / 2020 közötti évek múltbeli idősorait tartalmazza. A modellezés alapja a 2015-ös adat (ahol van ennél későbbi tényadat is, azt figyelembe veszi). Ritkán előfordulnak olyan „kapcsolók’ is, amelyek esetén nem négy változatot, hanem csak A és B opciót látunk: ilyenkor két számítási módszer között választunk (endogén és exogén – pl. az ipar esetén az endogén azt jelenti, hogy az ipari termelés a többi ágazat igényeit kiszolgáló módon alakul, míg exogén esetben a felhasználó választja ki iparáganként a termelés jövőbeli alakulását).

A megjeleníthető grafikonok tömegéből a képernyő fenti részén látható kategóriák, illetve legördülő menüsor segítségével választhatjuk ki, melyiket szeretnénk megtekinteni. Nemzetgazdasági szinten ezek a következők: kibocsátások, erdők által és mesterségesen történő CO2-leválasztás, energiaigény (összesen, ágazatonként, energiahordozónként), megújuló energia aránya, primer energia kereslet és kínálat, lakosságszám, költségek (összesen, CAPEX és OPEX, tüzelőanyag). Egyes grafikonok megjeleníthetőek az uniós klímapolitika pillérei (EU ETS) alapján bontva is.

3. A PE modell felépítése

A felhasználó által állítható paramétereket (baloldali menüsor) a következő kategóriák szerint csoportosítva találjuk a webes felületen.

  • Épületek

A modellezéshez megkülönböztetik a lakossági (egylakásos és többlakásos házak), illetve a szolgáltató (azaz nem-lakossági: oktatási, egészségügyi, iroda, kereskedelmi, egyéb) épületeket. A PE figyelembe veszi, hogy hány új, hány felújított és hány felújítatlan épület van, illetve hogy ezek milyen energiahatékonysággal rendelkeznek. Számol a fűtés-hűtés, melegvíz, főzés, illetve különböző berendezések energiafogyasztásával. Logikai felépítésére nézve, az életmódból (felhasználói szokások), illetve az épületállomány méretéből és energiahatékonysági állapotából indul ki, mindezekhez különböző technológiákat és energiahordozókat társít. Először levonja a távhővel kiszolgált energiafogyasztást, majd a szilárd biomasszával ellátottat, a maradékot pedig a megadott energiamixnek megfelelően kezeli. Figyelmet érdemlő eset a lakossági épületek, szilárd biomassza mutató, ahol az 1-es a biomassza kivezetésével számol, a számok növelésével pedig egyre nagyobb mértékben fennmarad. Lehetőség van az elektrifikációra, illetve a földgáz helyére biogázt, hidrogént, szintetikus gázt is megadhatunk. Az épület-szektorra egyedileg megjeleníthető grafikonok: ÜHG-kibocsátás, energiafogyasztás, alapterület, termékigény, CAPEX, OPEX és tüzelőanyag-költség. Az energiafogyasztásnál a hőszivattyúk által a külvilágból bevont energiával elért spórolást “ambiant” néven látjuk.

  • Közlekedés

A közlekedési szektor alulról építkező (bottom-up) számításai is egyrészt múltbéli, másrészt előre jelzett adatokon alapulnak. A közlekedési keresletből kiindulva (személyi közlekedés esetében éves utaskilométer, áruszállítás esetében éves tonnakilométer adatok) a közlekedési módok közötti megoszlás (pl. vonat, személyautó, autóbusz, stb.) és azon belül az egyes technológiák (dízel, benzines, elektromos, stb,) részarányait figyelembe véve számítja ki a közlekedési szektor teljes energiafelhasználását, az egyes közlekedési eszköz kategóriák átlagos, fajlagos energiafelhasználása alapján. Ezt követően az üzemanyagok elégetéséből származó éves ÜHG kibocsátások is meghatározhatók. Az útvonalelemzést bemutató ábrákon a közlekedési teljesítmények mellett megjeleníthető az energiafelhasználás és az ÜHG emisszió alakulása is az utas és áruszállítási szektorokra, főbb közlekedési módok és üzemanyagok szerinti bontásban. A közlekedési útvonalakat meghatározó főbb tényezők a többi szektor moduljához hasonlóan beállítható paraméterekkel rendelkeznek. A tényezők beállítása hatással van a kereslet nagyságára (közlekedési teljesítmény, járműkihasználtság, stb.) a közlekedési módok szerinti megoszlásra és a technológiák és üzemanyagok közötti választás révén a járművek hatékonyságára és emissziójára.

  • Élelmiszer, mezőgazdaság, erdészet és földhasználat (élelmiszer és AFOLU)

Lefedi az energiafogyasztást, illetve a növények, állatok, talaj, műtrágya stb. ÜHG-kibocsátását is. A számítás a következő tényezőkön alapul: élelmiszer-fogyasztással kapcsolatos szokások és export-import (ld. alább), mint igény; a mezőgazdasági termelésben alkalmazott gyakorlatok és technológiák; fölhasználat (pl. szántók, erdők területe); bioenergia termelése; illetve számolja az ehhez szükséges energia-felhasználást. Ezen kategóriák kölcsönösen hatnak egymásra, és persze a többi ágazattal való összefüggés is erős. Fontos tudni, hogy a területigény miatt a mezőgazdasági termelés és az erdészeti nyelés csak egymás kárára növelhető a modellben – a modell csak akkor tud ténylegesen erdőtelepítéssel számolni, ha területet szabadítunk fel pl. mezőgazdasági művelés alól. A szektor tekintetében megjeleníthető grafikonok: ÜHG-kibocsátás (külön a mezőgazdaság és a földhasználat, erdészet); étkezés és élelmiszer-hulladék; a terület felosztása; bioenergia-igény; biogáz, biofolyadék és szilárd biomassza kereslete és kínálata; ipari célra potenciálisan rendelkezésre álló szilárd biomassza. Érdemes figyelni rá, hogy a mezőgazdasági energiahasználatot a grafikonok többsége a mezőgazdaságnál mutatja, a nemzei szintű összehasonlítás viszont a leltár-jelentés logikáját követve az épületekkel vonja össze – erről a grafikon melletti információk adnak tájékoztatást.

  • Ipar

Az iparban mind az energiafogyasztás, mint a gyártási folyamatok jelentős ÜHG kibocsátással rendelkeznek, a PE pedig mindkettőt figyelembe veszi e pont alatt (megjegyzés: a statikus szcenárióknál az iparhoz számítják az oldószer- és F-gáz használatot is, a dinamikus forgatókönyvekben ezek egyelőre nem jelennek meg). Az ipar termelési mennyiségeit megadhatjuk közvetlenül (exogén módon) vagy kiszámíttathatjuk a más szektorokban felhasznált termékekből (endogén – finomítás alatt), beleértve a helyettesítő termékek alkalmazását vagy csomagolóanyag-váltást. Ha megállapítottuk a hazánkban termelt alapanyagok (acél, alumínium, színesfémek, cement, mész, üveg, kerámia, néhány vegyipari termék, papír, élelmiszeripari termékek, faipari termékek, egyéb) mennyiségét (export-import viszonyok: ld. alább), a gyártási technológia megadása következik (csak néhány iparágnál van többféle technológia is megadva). Lehetőség van az energiahatékonyság javítására, a tüzelőanyag- és alapanyag-cserére. Ezt követi az energiamix és a kibocsátások leválasztásának (CCS/CCU) megadása.  Az iparra nézve megjeleníthető grafikonok: kibocsátások, energiaigény (iparáganként is), alapanyagok termelése, a hazai termelés aránya, a kész termékekre való kereslet, költségek (CAPEX, OPEX, tüzelőanyag). Egyes grafikonok megjeleníthetőek EU ETS-re szűkítve is.

  • Energiatermelés

Az energiatermelést endogén módon veszi figyelembe a PE szimulációs modell; az előbbiekben röviden bemutatott végfelhasználási szektorokban keletkező energiafelhasználás, mint hazai energiakereslet adódik az átalakítási szektor számára. Emellett minden egyes energiahordozó esetében figyelembe veszi a nettó energiaimport és -export mértékét, amellyel meghatározható a hazai nettó energiakereslet, melyet a nemzeti energiaátalakító rendszereknek kell kielégíteni. Ezen technológiákhoz kapcsolódóan szükséges meghatározni bottom-up módon a megújuló energiatermelők várható kapacitását és termelését, valamint a nem-megújuló termelők jövőbeni elérhető kapacitását. Az energiatermelők technológiai jellemzőin túl szükséges kiválasztani a nem-megújuló alapú rendszerek megújulóenergiára történő átvezetésének lehetséges ütemét, valamint a technológiai fejlődésből adódó energiahatékonyság mértékét. Továbbá a szimulációs logika figyelembe vesz egy kvázi hierarchiát az egyes másodlagos energiahordozók tekintetében, azon logika mentén, hogy mely energiahordozó tekinthető elsődleges- és másodlagos (input és output) energiahordozónak egy adott energiaátalakítási folyamatban. Például (táv)hőenergiát a modell csak a hőenergia-felhasználásban tudja hasznosítani, ugyanakkor a szintetikus üzemanyagokat közvetlenül a közlekedési kereslet kielégítésére, valamint (táv)hőenergia létrehozására is tudja alkalmazni. Ezek alapján, sorrendben a következő öt fő energiahordozót különbözteti meg a PE modell: (táv)hőenergia, szintetikus üzemanyagok, hidrogén, villamosenergia, valamint fosszilis üzemanyagok (szén, földgáz és kőolaj). Így az energiaátalakítási folyamatokat a modell nemcsak az egyes végsőenergia-felhasználó szektorokkal köti össze, hanem az egyes energiaátalakítási folyamatban és az egyes energiahordozók esetében keletkező további energiakeresletet is figyelembe veszi.

  • Demográfia és hosszú táv

Ezen kategória alatt a lakosságszám-változás tendenciáját, a városi és vidéki népesség arányát, a háztartásonkénti lakók számát és a hulladékgazdálkodás kibocsátásának alakulását tudjuk megadni.

  • Import és export

A feldolgozott és nyers élelmiszerek, kész termékek, alapanyagok és energiahordozók export-import viszonyait adhatjuk meg itt.

  • Költségek

A különböző energiahordozók árának jövőbeli alakulásával kapcsolatos várakozások közül választhatunk, exogén vagy endogén módon. A költségek becslése még finomítás alatt áll.

4) Ajánlás és következtetések

A PE használatát bátran ajánljuk a hazai közigazgatásnak, kutatóintézeteknek és think tankeknek, zöld civil szervezeteknek elemzésekhez, tanulmányok készítéséhez. Egy kis gyakorlattal gyorsan lehet jó közelítésű becsléseket adni a klímaátmenet különböző forgatókönyveire.

A modellről bővebb felvilágosítást a Climact tud adni, elérhetőek a projekt tematikus e-mail címén vagy honlapján. A Magyarországra vonatkozó adatok, forgatókönyvek tekintetében a Green Policy Center áll szíves rendelkezésükre az alábbi címen:

levente.koczoh@greenpolicycenter.com


Kapcsolódó bejegyzések

 

Nincs találat

A keresett oldal nem található. Próbálja meg finomítani a keresést vagy használja a fenti navigációt, hogy megtalálja a bejegyzést.