A methodology to constrain carbon dioxide emissions from coal-fired power plants using satellite observations of co-emitted nitrogen dioxide
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. We present a novel method to infer CO2 emissions from individual power plants based on satellite observations of co-emitted nitrogen dioxide (NO2) and demonstrate its utility on US power plants, where accurate stack emission estimates of both gases are available for comparison. In the first step of our methodology, we infer nitrogen oxides (NOx) emissions from isolated power plants using Ozone Monitoring Instrument (OMI) NO2 tropospheric vertical column densities (VCDs) averaged over the ozone season (May–September) and a "top-down" approach that we previously developed. Second, we determine the relationship between NOx and CO2 emissions based on the direct stack emissions measurements reported by continuous emissions monitoring system (CEMS) programs, accounting for coal type, boiler firing type, NOx emission control device type, and changes in operating conditions. Third, we estimate CO2 emissions of the ozone season for a plant using the OMI-estimated NOx emissions and the CEMS NOx / CO2 emission ratio. We find that the CO2 emissions estimated by our satellite-based method during 2005–2017 are in reasonable agreement with the CEMS measurements, with a relative difference of 8 % ± 41 % (mean ± standard deviation) for the selected US power plants in our analysis. Total uncertainty in the inferred CO2 estimates is partly associated with the uncertainty associated with the OMI NO2 VCD data, so we expect that it will decrease when our method is applied to OMI-like sensors with improved capabilities, such as TROPOspheric Monitoring Instrument (TROPOMI) and geostationary Tropospheric Emissions: Monitoring Pollution (TEMPO). The broader implication of our methodology is that it has the potential to provide an additional constraint on CO2 emissions from power plants in regions of the world without reliable emissions accounting. We explore the feasibility by applying our methodology to a power plant in South Africa, where the satellite-based emission estimates show reasonable consistency with other estimates.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».