【文章框架】
2000年以来,全球用电量急剧增加,从全球人口的75%上升至2020年的90%。然而,近期发表的论文指出,全球至少有11.8亿人处于能源贫困状态,这一数字比官方公布的2020年缺乏电力连接的7.33亿人高出60%。本文使用发展中国家高分辨率的昼夜卫星图像进行计算分类,利用VIIRS-DNB夜间卫星图像进行大规模分析,用以评估发展中国家的能源贫困状况并提出解决方案。
【观点摘要】
1.全球有11.8亿人生活在黑暗中,太空卫星图上无法提供这些地区有使用电力的证据。尽管官方统计记录显示已经实现了电气化,但仍有 4.47 亿人没有用上电。这一方面表明数据质量或覆盖范围存在问题,另一方面也意味着电力供应不足,如频繁停电、设备故障、配电网络存在缺口。甚至还有部分用户因无法正常使用电力服务或支付电费而选择不使用电力。发展中国家的生产性电力缺口仍然很大。
2.能源贫困是指缺乏充足、可靠和负担得起的能源,用于照明、烹饪、取暖等社会和经济发展所必需的日常活动。如果不能持续获得可靠和负担得起的能源,即使是居住在电气化地区的人们也无法获得电力带来的诸多益处。能源贫困可能带来严重后果,包括对身体健康和心理健康的严重伤害、社会排斥、污名化以及对个人社会、政治和经济机会的损害。
3.利用最新的卫星图像分析技术,作者首次对发展中国家的能源贫困状况进行了计算分类,并结合高分辨率昼夜卫星图像,对发展中国家所有人类居住区3000个夜晚的光输出特征进行了评估。评估主要依靠对VIIRS-DNB夜间卫星成像的历史数据、地球上在人类建造的建筑物的最新数据的大规模分析来实现。
4.这一计算方法利用了夜间成像来预估个体住宅区的用电量,并控制局部和系统噪声源。通过依靠夜间估计值,作者发现了时间信号中的重要变化,这些变化在月度和年度复合数据中被抹平了。夜间比较可直接用于计算因土地覆盖反照率、月球照明周期、大气条件和其他未测量的差异而导致的表面反射率变化。
5.数据呈现出鲜明模式。比如,在撒哈拉以南的非洲,能源贫困率的变化大部分受到人口密度、是否为偏远地区以及地形特征等国内因素影响,而非国家财富、发电能力等国与国之间的因素。其中的一个含义是,许多能源贫困地区位于已建立电力网络的地区旁边,这表明,即使不等到大型基础设施项目的实现,当地也可减少能源贫困。
6.为了加快全球减少能源贫困的进程,作者发布115个国家2013~2020年估计电力供应和用电的定居点级数据。这些数据是高分辨率电力接入(HREA)项目的一部分。该项目由密歇根大学、世界银行、联合国开发计划署和美国国家海洋和大气管理局联合开展,旨在跟踪定居点级别的电力供应情况。
7. 这种新的能源使用网格化数据产品将会加速对导致能源贫困原因、能源贫困对地方和全球范围的福利和发展影响的研究。可持续能源数字工具对创新加速电力规划和评估工作、提高本地和分类数据收集的价值至关重要。将这些高分辨率的能源贫困地图与社会经济指标的地理空间数据建立联系,以便采取更为综合的方法,实现能源转型这一基本经济发展的优先事项。
【关于作者】
Brian Min,密歇根大学政治学副教授和社会研究所研究副教授。
Zachary O'Keeffe,密歇根大学高级研究员。
Babatunde Abidoye,联合国开发计划署政策与计划支持局可持续发展目标整合团队全球政策顾问。
Kwawu Mensan Gaba ,世界银行能源与采掘业全球实践部业务经理。
Trevor Monroe,世界银行发展经济学数据组分析和工具部门的项目经理。
Benjamin Stewart,世界银行地理空间业务支持团队地理学家。
Kim Baugh,科罗拉多大学/美国国家海洋和大气管理局副研究员。
Bruno Sánchez-Andrade Nu?o,世界银行数据科学家。
Riad Meddeb,联合国开发计划署能源中心主任。