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Building and Calibrating a Country-Level Detailed Global Electricity Model Based on Public Data
Energy Strategy Reviews ( IF 8.2 ) Pub Date : 2020-12-10 , DOI: 10.1016/j.esr.2020.100592
Maarten Brinkerink , Brian Ó. Gallachóir , Paul Deane

Deep decarbonization of the global electricity sector is required to meet ambitious climate change targets. This underlines the need for improved models to facilitate an understanding of the global challenges ahead, particularly on the concept of large-scale interconnection of power systems. Developments in recent years regarding availability of open data as well as improvements in hardware and software has stimulated the use of more advanced and detailed electricity system models. In this paper we explain the process of developing a first-of-its-kind reference global electricity system model with over 30,000 individual power plants representing 164 countries spread out over 265 nodes. We describe the steps in the model development, assess the limitations and existing data gaps and we furthermore showcase the robustness of the model by benchmarking calibrated hourly simulation results with historical emission and generation data on a country level. The model can be used to evaluate the operation of today's power systems or can be applied for scenario studies assessing a range of global decarbonization pathways. Comprehensive global power system datasets are provided as part of the model input data, with all data being openly available under the FAIR Guiding Principles for scientific data management and stewardship allowing users to modify or recreate the model in other simulation environments. The software used for this study (PLEXOS) is freely available for academic use.



中文翻译:

基于公共数据的国家级详细全球电力模型的建立和校准

为了实现雄心勃勃的气候变化目标,必须对全球电力行业进行深度脱碳。这就强调需要改进模型以促进对未来全球挑战的理解,特别是在电力系统大规模互连的概念上。近年来,关于开放数据的可用性以及硬件和软件的改进方面的发展刺激了更高级和详细的电力系统模型的使用。在本文中,我们解释了建立首个参考全球电力系统模型的过程,该模型具有代表164个国家的30,000多个电厂,分布在265个节点上。我们描述了模型开发的步骤,评估局限性和现有的数据缺口,然后通过在国家/地区一级使用历史排放量和发电量数据对经过校准的每小时模拟结果进行基准测试,进一步展示该模型的稳健性。该模型可用于评估当今电力系统的运行,也可用于评估一系列全球脱碳途径的情景研究。全面的全球电力系统数据集作为模型输入数据的一部分提供,所有数据均根据科学数据管理和管理的FAIR指导原则公开提供,允许用户在其他仿真环境中修改或重新创建模型。本研究使用的软件(PLEXOS)可免费用于学术用途。该模型可用于评估当今电力系统的运行,也可用于评估一系列全球脱碳途径的情景研究。全面的全球电力系统数据集作为模型输入数据的一部分提供,所有数据均根据科学数据管理和管理的FAIR指导原则公开提供,允许用户在其他仿真环境中修改或重新创建模型。本研究使用的软件(PLEXOS)可免费用于学术用途。该模型可以用于评估当今电力系统的运行,也可以用于评估一系列全球脱碳途径的情景研究。全面的全球电力系统数据集作为模型输入数据的一部分提供,所有数据均根据科学数据管理和管理的FAIR指导原则公开提供,允许用户在其他仿真环境中修改或重新创建模型。本研究使用的软件(PLEXOS)可免费用于学术用途。根据科学数据管理和管理的FAIR指导原则,所有数据均可公开获得,从而允许用户在其他仿真环境中修改或重新创建模型。本研究使用的软件(PLEXOS)可免费用于学术用途。根据科学数据管理和管理的FAIR指导原则,所有数据均可公开获得,从而允许用户在其他仿真环境中修改或重新创建模型。本研究使用的软件(PLEXOS)可免费用于学术用途。

更新日期:2020-12-13
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