Assessing the uncertainties of climate policies and mitigation measures. Viewpoints on biofuel production, grid electricity consumption and differentiation of emission reduction commitments

Abstract

Ambitious climate change mitigation requires the implementation of effective and equitable climate policy and GHG emission reduction measures. The objective of this study was to explore the significance of the uncertainties related to GHG emission reduction measures and policies by providing viewpoints on biofuels production, grid electricity consumption and differentiation of emission reduction commitments between countries and country groups. Life cycle assessment (LCA) and macro-level scenario analysis through top-down and bottom-up modelling and cost-effectiveness analysis (CEA) were used as methods. The uncertainties were propagated in a statistical way through parameter variation, scenario analysis and stochastic modelling. This study showed that, in determining GHG emissions at product or process level, there are significant uncertainties due to parameters such as nitrous oxide emissions from soil, soil carbon changes and emissions from electricity production; and due to methodological choices related to the spatial and temporal system boundary setting and selection of allocation methods. Furthermore, the uncertainties due to modelling may be of central importance. For example, when accounting for biomass-based carbon emissions to and sequestration from the atmosphere, consideration of the temporal dimension is critical. The outcomes in differentiation of GHG emission reduction commitments between countries and country groups are critically influenced by the quality of data and criteria applied. In both LCA and effort sharing, the major issues are equitable attribution of emissions and emission allowances on the one hand and capturing consequences of measures and policies on the other. As LCA and system level top-down and bottom-up modelling results are increasingly used to justify various decisions by different stakeholders such as policy-makers and consumers, harmonization of practices, transparency and the handling of uncertainties related to methodological choices, parameters and modelling must be improved in order to avoid conscious misuse and unintentional misunderstanding.

Kunnianhimoiset tavoitteet ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi edellyttävät tehokkaiden ja oikeudenmukaisten ilmastopolitiikka- ja päästövähennystoimenpiteiden toteuttamista. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli analysoida kasvihuonekaasupäästöjen vähentämiseen liittyvien keinojen ja politiikkatoimenpiteiden epävarmuuksia tarkastelemalla biopolttoaineiden tuotantoa ja verkkosähkön kulutusta sekä päästövähennysvelvoitteiden taakanjakoa maiden ja maaryhmien välillä. Menetelminä käytettiin elinkaariarviointia, makrotaloustason skenaarioanalyysia ja kustannustehokkuusanalyysia. Epävarmuuksia tarkasteltiin tilastollisten menetelmien avulla mm. parametrien oletuksia vaihtelemalla, skenaarioanalyysilla ja stokastisella mallintamisella. Tulokset osoittavat, että tuote- tai prosessitasolla biopolttoaineiden tuotannon ja verkkosähkön kulutuksen kasvihuonekaasupäästöihin liittyy merkittäviä epävarmuuksia, joita aiheutuu arvioinnissa käytettävistä parametrioletuksista, esimerkiksi maaperän typpioksiduulipäästöille ja hiilivaraston muutoksille sekä sähköntuotannon päästöille. Epävarmuuksia aiheutuu myös tarkastelujen rajauksista ja allokointikäytännöistä sekä mallinnukseen liittyvistä tekijöistä, kuten biomassan hiilen vapautumisen ja sitoutumisen välisen ajallisen esiintymisen käsittelemisestä. Maa- tai maaryhmätasolla päästövähennysvelvoitteiden taakanjaossa sovellettavat kriteerit ja tietopohja ovat kriittisiä tulosten kannalta. Sekä elinkaariarvioinnissa että taakanjaossa päästöjen ja päästövähennysvelvoitteiden oikeudenmukainen kohdentaminen ja kerrannaisvaikutusten arvioiminen ovat keskeisiä tekijöitä ja voivat edellyttää useiden erilaisten menetelmien käyttämistä. Elinkaariarvioinnin ja järjestelmätason mallinnuksen tuloksia käytetään enenevässä määrin erilaisten päätösten perusteena. Tarkoitushakuisen väärinkäytön ja tarkoituksettomien väärinymmärrysten välttämiseksi on erittäin tärkeää, että elinkaariarviointiin ja järjestelmätason mallinnukseen liittyviä käytäntöjä yhtenäistetään, tulosten ja oletusten läpinäkyvyyttä lisätään ja menetelmiin, parametreihin ja mallinnukseen liittyvien epävarmuuksien käsittelyä parannetaan.