LowCarbonPower.org Methodologie

Dieses Dokument erklärt, wie die auf LowCarbonPower.org veröffentlichten Stromdaten produziert werden: woher die Zahlen stammen, wie wir widersprüchliche Quellen abgleichen und wie wir viele einzelne Datensätze in ein einziges, konsistentes Bild davon umwandeln, wie jedes Land und jede Region seinen Strom erzeugt.

Was wir messen wollen

Für jedes Land und jede Region, und für so viele Jahre (und jüngste Monate), wie die Daten es erlauben, wollen wir eine vollständige und intern konsistente Aufschlüsselung von:

Stromerzeugung nach Quelle — Kohle, Gas, Öl, Kernkraft, Wasser, Wind, Solar, Biokraftstoffe, Geothermie usw.
Nettoimporte — der Strom, den eine Region von ihren Nachbarn kauft oder an sie verkauft.
Gesamtstromversorgung — Erzeugung plus Nettoimporte.

Aus dieser Aufschlüsselung leiten wir die auf der Website dargestellten Zahlen ab: den Anteil an sauberer Stromerzeugung, geschätzte CO₂-Emissionen, eine Elektrifizierungsschätzung und die Ranglisten der Länder.

Verschiedene Anbieter berichten Strom in unterschiedlichen Einheiten, daher konvertieren wir jede Zahl zuerst in eine einheitliche Einheit: Terawattstunden (TWh).

Eine einheitliche Definition von Energietypen

Die zentrale Herausforderung besteht darin, dass jeder Datenanbieter Brennstoffe unterschiedlich beschreibt. Eine Quelle sagt "Erdgas", eine andere "G3000", eine weitere "燃氣" und eine andere "Generation_NG_natural_gas". Eine berichtet eine einzige Zahl für "erneuerbare Energien", eine andere zerlegt es in Wind, Solar, Wasser und Biomasse.

Um Vergleichbarkeit zwischen den Quellen herzustellen, ordnen wir die Bezeichnungen jedes Anbieters einer gemeinsamen Hierarchie von Energietypen zu. Ganz oben steht die gesamte Elektrizität, die sich in niedrig-karbon und fossile Quellen (plus andere und Nettoimporte) aufteilt. Niedrig-karbon teilt sich in Kernkraft und nachhaltige Energien; nachhaltige Energien teilen sich in Wasser und nicht-Wasser; die nicht-Wasser Energien teilen sich in Wind, Solar, Geothermie und Biokraftstoffe; und Solar wird weiter unterteilt in große Anlagen und dachmontierte Solarprojekte. Fossil teilt sich in Kohle, Gas, Öl und ein Restposten "unspezifische Fossile".

Da jede Quelle in diesen gleichen Baum übersetzt wird, können wir sie direkt vergleichen, Lücken in einer Quelle mit einer anderen füllen und immer wissen, wie jedes Aggregat (z. B. "fossil") zu seinen Teilen (Kohle + Gas + Öl + unspezifische) steht. Ähnlich normalisieren wir jeden Länder- und Gebietsname nach einem einzigen ISO-Standard, sodass "Czechia", "Tschechische Republik" und "Czech Rep." als derselbe Ort erkannt werden, und supranationale Aggregate wie "OECD" oder "EU27" werden ausgeschlossen, um Doppelzählungen zu vermeiden.

Woher die Daten kommen

Wir kombinieren etwa fünfzehn unabhängige Anbieter, jeder mit unterschiedlichen Stärken hinsichtlich Abdeckung, Aktualität und Detailgrad. Die Wichtigsten sind:

Internationale Energieagentur (IEA) — globale jährliche Erzeugung nach Brennstoff und Primärenergiebilanzen, plus eine monatliche Reihe, die Nettoerzeugung, Importe und Exporte für viele Länder abdeckt.
U.S. Energy Information Administration (EIA) — globale und US-amerikanische jährliche Erzeugung, plus detaillierte monatliche Erzeugung für einzelne US-Bundesstaaten und Netzregionen (einschließlich Daten, die aus täglichen und stündlichen Zahlen rekonstruiert wurden).
Ember — globale jährliche und monatliche Stromerzeugung und Nettoimporte.
Energy Institute Statistical Review (früher BP) — langjährige globale jährliche Erzeugung und Primärenergieverbrauch.
Eurostat — monatliche Stromerzeugung nach Brennstoff für europäische Länder.
ENTSO-E — nahezu in Echtzeit europäische Erzeugung, grenzüberschreitende Flüsse und Nachfrage, zusammengefasst aus sub-stündlichen Messungen.
Weltbank — jährliche Erzeugungsanteile, die wir in absolute Zahlen umrechnen.
Nationale Statistiken für große Märkte — Vereinigte Staaten (EIA, wie oben erwähnt), Volksrepublik China (Nationales Statistikbüro und die Nationale Energieverwaltung) und Republik China (Taiwan), wo offizielle Daten detaillierter oder aktueller sind als die globalen Aggregatoren.
Enerdata und IEA — jährliche Nettoimporte (Handelsdaten).
Sandia National Laboratories — eine globale Datenbank von Energiespeicherprojekten.
Historische Rekonstruktionen — langfristige weltweite Erzeugung zurück bis 1900, um frühe Jahre aufzufüllen.

Die Rohdaten jeder Quelle befinden sich im sources Verzeichnis des Projekts, neben den Skripten, die zum Herunterladen verwendet werden.

Wie jede Quelle interpretiert wird

Jeder Anbieter wird in die gleiche Form gebracht: für einen bestimmten Brennstoff und ein Land, ein Wert für jedes Jahr (oder jeden Monat, geschrieben als YYYY-MM). In diesem Stadium finden mehrere wiederkehrende Umwandlungen statt:

Einheitenumrechnung. GWh, kWh, ktoe, Petajoule und Exajoule werden alle mit den entsprechenden Faktoren in TWh umgewandelt.
Kumulative-zu-periodischen Umwandlung. Chinesische Statistiken werden als kumulative Jahreszahlen veröffentlicht, sodass wir aufeinanderfolgende Monate differenzieren, um den Wert für jeden einzelnen Monat und jedes Quartal zu erhalten, und diese mit den veröffentlichten Jahreszahlen abgleichen, wobei wir offizielle, nicht-revidierte, höherpräzise Zahlen bevorzugen, wenn Versionen im Widerspruch stehen.
Sub-stündliche zu monatlichen Aggregationen. ENTSO-E veröffentlicht Erzeugung und grenzüberschreitende Flüsse in 15-, 30- oder 60-Minuten-Intervallen; wir summieren diese zu monatlichen Gesamtsummen und wandeln Leistung in Energie um.
Monat-zu-jährliche Zusammenfassungen. Wenn alle zwölf Monate eines Jahres vorhanden sind, summieren wir sie, um die Gesamtanzahl des Jahres zu berechnen. Der jüngste, unvollständige Zeitraum wird als vorläufig behandelt und normalerweise von den jährlichen Gesamtsummen ausgeschlossen.
Handhabung von Lücken. Frühe Jahre mit fehlenden oder unzuverlässigen Brennstoffdaten werden beschnitten, um die Geschichte eines Landes nicht zu verzerren.

Vertrauen in die Daten: kontinuierliche Überprüfung

Wir nehmen keine einzige Zahl für bare Münze. Während des Prozesses führen wir zwei Arten von Konsistenzprüfungen durch:

Komponenten müssen zu ihrem Aggregat summieren. Kohle + Gas + Öl + unspezifisch muss der berichteten fossilen Gesamtzahl entsprechen; Wind + Solar + Wasser + Biokraftstoffe + Geothermie müssen nachhaltigen Energien entsprechen; und so weiter, die ganze Hierarchie hinunter.
Länder müssen zur Welt summieren. Wo eine Quelle eine globale Gesamtzahl meldet, muss sie der Summe aus den einzelnen Ländern entsprechen.

Jede Prüfung hat eine Toleranz, die das wiedergibt, was wir über die Eigenheiten einer Quelle wissen — zum Beispiel, dass die Biokraftstoffdaten eines bestimmten Anbieters vor 1990 fehlen, dass ein bestimmtes Jahr als unvollständig bekannt ist oder dass kleine Rundungsunterschiede akzeptabel sind. Wenn eine Abweichung die Toleranz übersteigt, stoppt der Prozess und kennzeichnet die fehlerhaften Zahlen, anstatt stillschweigend eine Zahl zu veröffentlichen, die wir nicht erklären können. So werden Datenqualitätsprobleme erkannt, bevor sie die Website erreichen.

Für das aktuelle, noch unvollständige Jahr lockern wir einige dieser Prüfungen für die Brennstoffe, die am meisten von der Teiljahresberichterstattung betroffen sind, damit vorläufige Monatsdaten nicht abgelehnt werden, nur weil sie noch nicht zu einer vollständigen Jahreszahl addiert werden können.

Viele Quellen zu einer Antwort kombinieren

Nach dem Parsing haben wir viele überlappende Ansichten desselben Landesjahres — zum Beispiel könnten die IEA, Ember und Eurostat alle eine Zahl für Deutschland im Jahr 2022 haben. Für jedes Land und jedes Jahr (oder Monat) wählen wir eine Quelle aus, basierend auf:

Zuverlässigkeit — eine manuell abgestimmte Präferenzreihenfolge, die auf Erfahrungen mit jedem Anbieter basiert (zum Beispiel rangieren nationale Statistiken und die jährlichen Daten der IEA hoch; Quellen in nahezu Echtzeit und Prognosequellen rangieren niedriger).
Details — eine Quelle, die Strom in spezifischere Brennstoffe auflöst, wird gegenüber einer bevorzugt, die nur breite Kategorien angibt, da sie eine detaillierter aufgeschlüsselte Darstellung ermöglicht.

Wir dokumentieren, welche Quelle für jeden einzelnen Datenpunkt gewählt wurde, sodass die Herkunft jeder Zahl auf der Website vollständig nachvollziehbar ist.

Wo die gewählte Quelle etwas vermisst, das eine andere Quelle hat — zum Beispiel einen Primärenergiewert oder eine Kohle/Gas/Öl-Aufteilung für einen als "fossil" gemeldeten Block — füllen wir dieses Detail aus der nächstbesten Quelle ein, indem wir die Verhältnisse der sekundären Quelle anstelle ihrer absoluten Gesamtzahlen verwenden, damit die Zahlen mit der gewählten Quelle konsistent bleiben.

Einige besondere Fälle werden hier behandelt:

Dachmontierte Solaranlagen. Einige Quellen umfassen kleine Solaranlagen auf Dächern in ihren Gesamtzahlen und andere nicht. Dies verfolgen wir explizit, damit große Anlagen und Solaranlagen auf Dächern getrennt werden können, und sodass wir sowohl Versionen der Daten "mit" als auch "ohne" Solaranlagen auf Dächern veröffentlichen können.
Elektrifizierung. Wo Primärenergiedaten und eine Jahresschätzung der thermischen Effizienz verfügbar sind, schätzen wir, welchen Anteil der gesamten Energie eines Landes der Strom ausmacht.

Schließlich bauen wir die Brennstoffhierarchie aus den gewählten Zahlen neu auf (indem wir fossile, niedrig-karbon und andere übergeordnete Gesamtsummen aus ihren Teilen neu ableiten) und überprüfen erneut, dass alles zusammenpasst.

Nettoimporte (Handel)

Nettoimporte werden getrennt von der Erzeugung behandelt, weil das Vorzeichen von Bedeutung ist (ein Land kann Nettoimporteur oder Nettoexporteur sein) und weil Anbieter beim Handel eher uneinig sind als bei der Erzeugung.

Wir sammeln jede verfügbare Handelsquelle — jährliche Zahlen von Enerdata und der IEA, und monatliche Zahlen von ENTSO-E, der IEA, Ember und der EIA — und gleichen sie gegeneinander ab. Für jedes Land und jeden Zeitraum werden die Quellen mit ihrem Durchschnitt verglichen, und Abweichungen über eine Toleranz hinaus werden gekennzeichnet; weniger zuverlässige Quellen werden verworfen, wenn bessere verfügbar sind. Die vollständigste Quelle (Enerdata für jährliche Zahlen) wird im Allgemeinen bevorzugt.

Wir fügen dann die abgeglichenen Handelswerte in den Erzeugungsdatensatz ein: Nettoimporte werden zur gesamten Stromversorgung eines Landes hinzugefügt, während Nettoexporte erfasst, aber nicht von der Erzeugung abgezogen werden. Wir erstellen sowohl eine Version "mit Nettoimporten" als auch eine "ohne Nettoimporte".

Für das aktuellste Bild berechnen wir auch eine rollierende Zahl für die letzten zwölf Monate für jedes Land aus den monatlichen Quellen, indem wir ein konsistentes zwölfmonatiges Fenster wählen, sodass zum Beispiel die Behandlung von Solaranlagen auf Dächern nicht mitten im Fenster verändert wird.

Aufbau von Regionen, Emissionen, Ranglisten und Speicher

Sobald jedes Land abgeschlossen ist, erstellen wir die verbleibenden veröffentlichten Mengen:

Regionalgruppen. Wir aggregieren Länder in Gruppen wie die EU, Subsahara-Afrika und die Welt, indem wir ihre Mitglieder summieren und den Zeitraum harmonisieren, den jede Gruppe abdecken kann.
CO₂-Emissionen. Jedem Brennstoff wird ein Emissionsfaktor in Gramm CO₂-Äquivalent pro Kilowattstunde zugewiesen (zum Beispiel, Kohle ~820, Gas ~490, Öl ~650, Biokraftstoffe ~230, Solar ~45, Wasser ~24, Kernkraft ~12, Wind ~11). Die Multiplikation der Erzeugung jedes Brennstoffs mit seinem Faktor ergibt eine Emissionsschätzung; für aggregierte oder unsichere Brennstoffe verwenden wir eine Bandbreite, um niedrige, mittlere und hohe Schätzungen zu erzeugen.
Ranglisten. Länder werden anhand ihres Anteils an sauberer Stromerzeugung sowohl für das neueste Jahr als auch für jedes historische Jahr rangiert.
Energiespeicherung. Aus der Speicherprojektdatenbank schätzen wir die installierte Speicherkapazität an Leistung und Energie nach Land und Jahr, basierend darauf, wann jedes Projekt in Betrieb genommen (und außer Betrieb genommen) wurde.

Was veröffentlicht wird

Der Prozess erzeugt eine kleine Menge kombinierter Datensätze, die alle Quellen und Regionen abdecken, und wird sowohl in JSON als auch CSV angeboten:

Ein Hauptdatensatz inklusive Nettoimporte und ein entsprechender ohne Nettoimporte.
Monatliche Versionen und Versionen mit und ohne dachmontierter Solar.
Pro-Quelle Datensätze, sodass die Sichtweise jedes Anbieters selbst inspiziert werden kann, plus zusammengeführte Pro-Anbieter-Ansichten, die die jährlichen und monatlichen Daten eines Anbieters kombinieren.
Ein separates Energiespeicher Datenset.

Jeder Datensatz listet die verfügbaren Jahre und Energietypen auf und gibt für jede Region die Erzeugung nach Brennstoff im Zeitverlauf an, die vorhandensten spezifischen Brennstoffe in jedem Jahr, die für jedes Jahr gewählte Quelle sowie die abgeleiteten Emissionen, Elektrifizierung, Ranglisten und (wo relevant) die Mitgliedsländer einer Gruppe.

Zusammenfassung

Rohdaten zum Stromverbrauch von etwa fünfzehn Anbietern herunterladen.
Alles in eine gemeinsame Einheit (TWh) umwandeln und die Brennstoff-Labels und Ländernamen jedes Anbieters in eine gemeinsame Definition übersetzen.
Kontinuierlich überprüfen, dass Brennstoffe zu ihren Aggregaten und Länder zu den Weltgesamtzahlen summieren, und den Prozess stoppen, wenn etwas nicht abgeglichen werden kann.
Für jedes Land und jeden Zeitraum die zuverlässigste und detaillierteste Quelle auswählen, die eine vollständige Zahl hat — unter Berücksichtigung, woher jede Zahl kam — und fehlende Details aus anderen Quellen übernehmen.
Nettoimporte separat abgleichen und in die Summen integrieren.
Behandlung von dachmontiertem Solar, Emissionen, Elektrifizierung, Regionalgruppen, Ranglisten und Speichern hinzufügen.
Kombinierte und pro-Quelle Datensätze in JSON und CSV veröffentlichen.