Подход оптимизации в модели GAINS – Общий обзор Fabian Wagner International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA) Семинар IIASA По использованию модели GAINS для ревизии Гетеборгского протокола Лаксенбург 20 июня 2011

Обзор структуры презентации Почему мы используем инструмент оптимизации Как мы используем инструмент оптимизации Часто задаваемые вопросы

меры для SO 2 меры для NOх меры для NH 3 меры для VOC меры для PM Энергетика Пром-ть Транспорт Сельское х-во Другое (отходы) Затраты SO 2 NO x PM NH 3 VOC Почему мы используем инструмент оптимизации С помощью онлайн-версии модели GAINS мы воспроизводим/моделируем будущие выбросы, затраты на контроль выбросов и воздействие на окружающую среду выпадение S выпадение NO y Образование O 3 Вторичные аэрозоли Концентрация первичных PM выпадение NH 4 + Воздействие PM на здоровье воздействие O 3 на здоровье превышение КН эвтрофикации Превышение КН подкисления Воздействия на ОС Цели

Почему мы используем инструмент оптимизации Потому что мы стремимся выявить экономически- эффективные "наборы" мер, позволяющие достигать заданный ряд экологических целей при минимальных затратах. При этом нужно учитывать, что: Будущие выбросы различаются для разных стран (и разных загрязняющих веществ) Возможности технологий контроля и затраты на них также различаются Различные загрязняющие вещества оказывают различные воздействия на окружающую среду Оптимизация является систематизированной процедурой для решения этой задачи

меры для SO 2 меры для NOх меры для NH 3 меры для VOC меры для PM Энергетика Пром-ть Транспорт Сельское х-во Другое (отходы) Затраты SO 2 NO x PM NH 3 VOC Установка целей: подход, основанный на воздействиях выпадение S выпадение NO y Образование O 3 Вторичные аэрозоли Концентрация первичных PM выпадение NH 4 + Воздействие PM на здоровье воздействие O 3 на здоровье превышение КН эвтрофикации Превышение КН подкисления Воздействия на ОС Цели

Установка целей: возможный диапазон (разрыв) Выбросы Воздействия

Установка целей: возможный диапазон (разрыв) MFR = maximum feasible reduction / максимальное осуществимое снижение= наиболее низкий достижимый уровень Выбросы Воздействия Разрыв

Установка целей: применение в пределах страны и с учетом трансграничного переноса Для расчета разрыва в одной стране нам необходимо рассчитать выбросы для базового сценария и сценария максимального осуществимого снижения выбросов (MFR) для ВСЕХ стран

Установка сопоставимых целей для всех стран: Понятие равного экологического прогресса (сокращения разрыва) 100% of gap 25% of gap 50% of gap 75% of gap

Установка сопоставимых целей для всех стран: Понятие равного экологического прогресса (сокращения разрыва) Страна AСтрана B

Методика сокращения разрыва Для определенного показателя экологического воздействия для каждой страны применяется одна и та же разница в процентах

Четыре рассматриваемых показателя воздействий Потеря продолжительности жизни (yt) – [PM2.5, SO2, NOx, NH3] Подкисление – [SO2, NOx, NH3] Эвтрофикация [NOx, NH3] Воздействие озона на здоровье– SOMO35 [NOx, VOC]

Формулировка оптимизации Минимизировать затраты на контроль загрязнения воздуха на территории Европы таким образом, чтобы: –Были достигнуты экологические цели в каждой стране и в целом в Европе С учетом: –Технических ограничений новых технологий –Времени жизни существующих технологий –Мер контроля выбросов дорожного транспорта без изменений, т.е. таких же как и для базового сценария

Часто задаваемые вопросы (FAQ) Почему моей стране нужно снизить выбросы в большей степени, чем соседней стране? –Возможно, Ваша страна оказывает большее воздействие на окружающую среду и таким образом снижение выбросов в Вашей стране приводит к большим выгодам –Возможно, снижение выбросов в Вашей стране можно осуществить с помощью меньших затрат Почему моей стране нужно снизить больше выбросов X (например SO2) чем Y (например NH3)? –Возможно, для снижения выбросов X необходимы меньшие затраты –Возможно, снижение именно выбросов X является более экономически эффективным –Возможно, снижение выбросов X является более эффективным вследствие рассеивания в атмосфере

Заключение Мы используем оптимизацию, потому что –мы ищем экономически-эффективные решения –мы устанавливаем цели для воздействий, но хотим при этом найти ряд "наборов" эффективных мер (а это сложная задача!) При оптимизации используются: –Входные данные базы данных модели GAINS (прогнозы уровней деятельности, затраты на меры контроля, факторы эмиссии, рассеивание в атмосфере, критические нагрузки) –Экологические цели, сформулированные как равный экологический прогресс (сокращение разрыва) Результаты всегда можно объяснить с точки зрения экономической эффективности, даже если сначала они кажутся не совсем объяснимыми