تعیین بهینه قیمت کربن با در نظر گرفتن منافع سلامت انسان ناشی از کاهش انتشار آلاینده‌های هوای سیستم انرژی شهری

نویسندگان

1 گروه مهندسی سیستم‌های انرژی، دانشکده مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

2 گروه مهندسی سیستم‌های انرژی، دانشکده مهندسی انرژی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران

doi
10.22059/jes.2025.395024.1008607
چکیده

هدف: یکی از روش‌ها کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای تعیین قیمت کربن است. این قیمت‌گذاری نه‌تنها شرایط بهینه سیستم انرژی و ترکیب فناوری‌های آن را تحت تأثیر قرار می‌دهد، بلکه به الگوهای جدید انتشار آلاینده‌ها نیز منجر می‌شود. از سوی دیگر، ساختار سیستم انرژی تأثیر قابل‌توجهی بر قیمت مناسب کربن دارد، لذا استفاده از یک مدل‌سازی یکپارچه در این زمینه ضروری است. روش پژوهش: در این مطالعه، یک مدل یکپارچه انتشار- سلامت- انرژی دوسطحی برای تعیین بهینه قیمت کربن توسعه داده شده است. در این مدل حداقل قیمت کربن تعیین می‌گردد به شرط آن که مدل یکپارجه نیز در شرایط بهینه قرار داشته باشد. این مدل به کمک یک الگوریتم تکراری قیمت بهینه کربن را در سال‌ها و سناریوهای مختلف ارائه می‌دهد. مدل یکپارچه به صورت نرم با مدل‌های تدوین سناریوها، مدل‌ریزمقیاس‌نمایی، مدل تقاضای حمل‌ونقل و تقاضای انرژی یکپارچه شده است و به صورت سخت با مدل‌های عرضه انرژی، انتشار و سلامتی یکپارچه شده است. یافته‌ها: با اعمال این مدل در چهار سناریوی مختلف در تهران، قیمت‌های کربن بین 3 تا 8 دلار به ازای هر تن معادل دی‌اکسیدکربن محاسبه شد که بسته به سال و سناریو متفاوت است. این در حالی است که با این قیمت حداقلی اهداف محیط‌زیستی هر سناریو شامل کاهش انتشار و خالص انتشار صفر اجرا می‌گردد و در عین حال حداقل تغییر در تعادل بازار را ایجاد می‌کند. این موضوع با توجه به این که در این مطالعه همسودی تغییر اقلیم و اقتصاد در مدل یکپارچه ارزیابی شده است قابل درک است زیرا پتانسیل‌های سودآوری کاهش انتشار زیادی در این محدوده وجود دارد. نتیجه‌گیری: این مطالعه نشان می‌دهد که کاهش انتشار و حتی دستیابی به هدف خالص انتشار صفر در سیستم انرژی امکان‌پذیر است. برای دستیابی به این موضوع می‌توان از اعمال قیمت کربن استفاده کرد. بنابراین نیاز به قیمت گذاری بهینه کربن است تا بهینه‌سازی منافع زیست‌محیطی، سلامت، و اقتصادی به‌صورت هم‌زمان صورت بگیرد. به این منظور می‌توان از مدل‌های ارزیابی یکپارچه استفاده کرد. این مطالعه نشان داد که قیمت‌گذاری کربن با این روش نه تنها می‌تواند اهداف محیط‌زیستی کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای را میسر نماید بلکه امکان داخلی‌سازی هزینه‌های سلامتی ناشی از آلودگی هوا و تغییر اقلیم را هم دارد. نتایج و روش این پژوهش رویکردی مناسب به تصمیم‌گیران و محققان این حوزه می‌دهد. از طرفی استفاده از این روش در سایر مطالعات و همچنین درونی کردن سایر هزینه‌های خارجی با این روش پیشنهاد می‌گردد.