När det gäller strategier för att bromsa effekterna av klimatförändringar, idén att minska slöseri med energi får sällan ett omnämnande. Men vår senaste artikel om Nature Climate Change hävdar att minska svinnet inom kraftsektorn, fokuserar specifikt på nätet, kan vara en avgörande hävstång för att minska nationella utsläpp.

Ineffektiv global kraftöverförings- och distributionsinfrastruktur kräver ytterligare elproduktion för att kompensera för förluster. Och länder som har stora andelar fossilbränsleproduktion och ineffektiv nätinfrastruktur, eller en kombination av de två, är de dominerande bovarna till vad vi kallar "kompenserande utsläpp". Dessa utsläpp är resultatet av den extra el – ofta genererad från fossila bränslen – som krävs för att kompensera för nätförluster.

Vi beräknade att över hela världen, kompenserande utsläpp uppgår till nästan en miljard ton koldioxidekvivalenter per år, i samma intervall som de årliga utsläppen från tunga lastbilar eller hela den kemiska industrin. Vid kartläggning av 142 länders infrastruktur för överföring och distribution, vi fastställde också att cirka 500 miljoner ton koldioxid kan minskas genom att förbättra den globala näteffektiviteten.

Hur vi fick siffrorna

Det mesta av el genereras vid centrala kraftverk och skickas via högspänningsledningar över långa avstånd innan den skickas lokalt över det som kallas distributionsnätet – stolparna och ledningarna som ansluter till slutkonsumenter. När kraften rör sig genom nätverket, motstånd i metalltrådarna orsakar värme. Det resulterar i att en del av energin från bränslet som används för att producera elen går förlorad under transporten.

För att kvantifiera utsläppen av växthusgaser från denna process, vi använde en metod som heter livscykelbedömning. Vår analys går längre än bara förbränning vid kraftverket. Vi kvantifierade globala utsläpp från vagga till grav:Från bränsleutvinning till förbränning vid kraftverket, sedan överföring och distribution till konsumenten. Våra beräkningar baseras på elmixen och överförings- och distributionsförluster som är unika för varje land.

Vår studie visade att förlusterna varierar mycket beroende på land. 2016, de sammanlagda överförings- och distributionsförlusterna nådde 19 % i Indien och 16 % i Brasilien. Men de var över 50 % i Haiti, Irak, och Republiken Kongo. Det betyder att bara hälften av den producerade elen nådde eller fakturerades konsumenterna som användbar kraft – den andra hälften gick förlorad på vägen.

I mer utvecklade länder, förlusterna var lägre:Medan USA upplevde 6 % förluster 2016, 5 % rapporterades för Tyskland och Singapore nådde 2 %. Dessa siffror visar att det är mer effektivt att överföra kraft över korta avstånd till stora befolkningscentra jämfört med att flytta kraft långa sträckor till många utspridda kunder på landsbygden.

Hälften av förlusterna och de resulterande utsläppen skulle kunna undvikas

De resulterande utsläppen är verkliga, och så är lösningarna. Men att ta itu med de faktorer som minskar överförings- och distributionsförluster är inte nödvändigtvis en enkel uppgift.

Tekniska förluster är de enklaste att ta itu med genom implementering av mer avancerad teknik och genom att uppgradera befintlig infrastruktur, både för långdistansöverföring av kraft och distribution på lokal nivå. Förbättringar i överföringen kan göras, till exempel, genom att ersätta ineffektiva ledningar, använder supraledare som minskar motståndet i ledningar, och tappade därmed energi, och styra effektflöde och högspänningslikström.

Liknande, förbättringar i distributionen kan uppnås genom att bättre hantera belastningen och fördelningen av kraft, samt hur distributionslinjer är konfigurerade. Innovation, som att anta digital teknik för att dirigera kraftflöden, kan också spela roll.

Lösningar för icke-tekniska förluster är mer utmanande, och får endast delvis minska tillhörande utsläpp. Orsakerna till höga förluster är olika och kan härröra från, till exempel, extrema händelser, såsom orkanerna som drabbat Haiti och Puerto Rico de senaste åren, eller krig, eller en kombination av svag styrning, korruption och fattigdom, som sett i Indien. För båda typerna av förluster, länder med stora andelar fossilbränsleproduktion och den mest ineffektiva nätinfrastrukturen kan minska de största utsläppen och skörda de största miljövinsterna genom att minska överförings- och distributionsförlusterna.

Klimatpåverkan

Medan vår artikel belyser flera viktiga tekniska lösningar – manipuleringssäkra mätare, ledningslösningar som inspektion och övervakning, och omstrukturering av ett kraftsystems ägande och reglering – dessa är helt klart bara små byggstenar som hjälper nationer att nå en hållbar väg.

Förvånande, mycket få länder inkluderade överförings- och distributionsförluster i sina nationella åtaganden att minska utsläppen av växthusgaser som en del av Parisavtalet från 2015. Vår analys visade att endast 32 länder nämner näteffektivitet, medan 110 nämner någon form av förnybar energi. Med ett mycket läckande galler, en del av de pengar som spenderas för att lägga till förnybara energikällor kommer att gå till spillo.

När länder planerar att höja klimatambitionerna 2020, koldioxidutsläpp i kraftsektorn kommer att spela en avgörande roll. Vi tror att en kombination av elektricitet med låga koldioxidutsläpp med ett effektivt nät kommer att ge en ren kraftsektor som kommer att förbättra den nationella infrastrukturen och samtidigt minimera klimatskador långt in i framtiden.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.