LowCarbonPower.org Methodologie

Dieses Dokument erklärt, wie die auf LowCarbonPower.org veröffentlichten Stromdaten erstellt werden: wo die Zahlen herkommen, wie wir widersprüchliche Quellen miteinander in Einklang bringen und wie wir viele verschiedene Datensätze zu einem einzigen, konsistenten Bild darüber machen, wie jedes Land und jede Region ihren Strom erzeugt.

Was wir messen möchten

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

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

Aus dieser Aufschlüsselung leiten wir die auf der Seite gezeigten Zahlen ab: den Anteil an klimafreundlichem Strom, geschätzte CO₂-Emissionen, eine Elektrifizierungsschätzung und Länderrankings.

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

Eine einheitliche Definition von Energietypen

Die zentrale Herausforderung ist, dass jeder Datenanbieter Brennstoffe unterschiedlich beschreibt. Eine Quelle sagt "Erdgas", eine andere "G3000", eine andere "燃氣", eine weitere "Generation_NG_natural_gas". Eine berichtet eine einzige Zahl für "Erneuerbare", eine andere unterteilt sie in Wind, Solar, Wasser und Biomasse.

Um Quellen vergleichbar zu machen, ordnen wir die Labels jedes Anbieters einer gemeinsamen Hierarchie von Energietypen zu. An oberster Stelle steht der gesamte Strom, der in klimafreundliche und fossile Quellen (plus andere und Nettoimporte) unterteilt wird. Klimafreundliche Quellen unterteilen sich in Kernkraft und erneuerbare; erneuerbare unterteilen sich in Wasserkraft und nicht-hydraulische erneuerbare Energien; nicht-hydraulische erneuerbare Energien unterteilen sich in Wind, Solar, Geothermie und Biokraftstoffe; und Solar wird weiter in grossanlagenbetriebene und privatbetriebene (Dach-) Solaranlagen unterteilt. Fossile teilen sich in Kohle, Gas, Öl und einen "nicht spezifizierten fossilen" Rest auf.

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 sich jede Gesamtheit (z. B. "fossil") in ihre Teile (Kohle + Gas + Öl + nicht spezifiziert) aufteilt. Wir normalisieren auch jeden Länder- und Gebietsnamen auf einen einzigen ISO-Standard, sodass "Tschechien", "Tschechische Republik" und "Tschech. Rep." als derselbe Ort erkannt werden, und supranationale Aggregate wie "OECD" oder "EU27" ausgeschlossen werden, um Doppelzählungen zu vermeiden.

Woher die Daten kommen

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

Internationale Energieagentur (IEA) — globale jährliche Erzeugung nach Brennstoff und Primärenergie-Bilanzen, plus eine monatliche Serie, die Nettoproduktion, Importe und Exporte für viele Länder abdeckt.
U.S. Energy Information Administration (EIA) — globale und U.S.-jährliche Erzeugung sowie detaillierte monatliche Erzeugung für einzelne US-Bundesstaaten und Netzregionen (einschließlich aus täglichen und stündlichen Zahlen rekonstruierter Daten).
Ember — globale jährliche und monatliche Stromerzeugung und Nettoimporte.
Energy Institute Statistical Review (früher BP) — langlaufende globale jährliche Erzeugung und Primärenergieverbrauch.
Eurostat — monatliche Stromerzeugung nach Brennstoff für europäische Länder.
ENTSO-E — nahezu Echtzeit europäische Erzeugung, grenzüberschreitende Ströme und Nachfrage, aggregiert aus unterstündlichen Messungen.
Weltbank — jährliche Erzeugungsanteile, die wir in absolute Zahlen umwandeln.
Nationale Statistiken für große Märkte — Vereinigte Staaten (EIA, wie oben erwähnt), Volksrepublik China (Statistisches Amt und Nationale Energieverwaltung) und Republik China (Taiwan), wo amtliche Daten detaillierter oder aktueller sind als die globalen Aggregate.
Enerdata und IEA — jährliche Nettoimporte (Handelszahlen).
Sandia National Laboratories — eine globale Datenbank von Energiespeicherprojekten.
Historische Rekonstruktionen — lange Zeitreihen der weltweiten Erzeugung ab 1900, um frühe Jahre aufzufüllen.

Die Rohdateien jedes Anbieters liegen im sources-Ordner des Projekts, neben den Skripten, die zum Herunterladen dieser verwendet werden.

Wie jede Quelle geparst wird

Jeder Anbieter wird in die gleiche Form gebracht: Für einen bestimmten Brennstoff und ein bestimmtes Land ein Wert für jedes Jahr (oder jeden Monat, als YYYY-MM geschrieben). Zu diesem Zeitpunkt treten mehrere häufige Transformationen auf:

Einheitenumwandlung. GWh, kWh, ktoe, Petajoule und Exajoule werden mit den entsprechenden Faktoren in TWh umgewandelt.
Konvertierung von kumulativ zu periodisch. Chinesische Statistiken werden als laufende Jahreszahlen veröffentlicht, sodass wir aufeinanderfolgende Monate differenzieren, um den Wert für jeden einzelnen Monat und jedes Quartal wiederherzustellen und diese gegen die veröffentlichten Jahreszahlen abzugleichen, wobei wir offizielle, nicht revidierte, zahlen mit höherer Genauigkeit bevorzugen, wenn sich Versionen widersprechen.
Aggregation von unterstündlich zu monatlich. ENTSO-E veröffentlicht Erzeugungs- und grenzüberschreitende Flüsse mit einer Auflösung von 15, 30 oder 60 Minuten; wir summieren diese zu monatlichen Gesamtsummen und konvertieren Leistung zu Energie.
Monatliche zu jährlichen Aggregationen. Wenn alle zwölf Monate eines Jahres vorhanden sind, summieren wir diese, um die Gesamtmenge dieses Jahres zu erzeugen. Der jüngste, unvollständige Zeitraum wird als provisorisch behandelt und in der Regel von den jährlichen Gesamten ausgeschlossen.
Umgang mit Lücken. Frühe Jahre mit fehlenden oder unzuverlässigen Brennstoffdaten werden gekürzt, damit sie nicht die Geschichte eines Landes verzerren.

Vertrauen in die Daten: Kontinuierliche Überprüfung

Wir nehmen keine Zahl als selbstverständlich an. Im gesamten Prozess führen wir zwei Arten von Konsistenzprüfungen durch:

Komponenten müssen zu ihrem Aggregat addiert werden. Kohle + Gas + Öl + nicht spezifiziert müssen dem gemeldeten fossilen Gesamtwert entsprechen; Wind + Solar + Wasserkraft + Biokraftstoffe + Geothermie müssen den erneuerbaren Energien entsprechen usw., entlang der gesamten Hierarchie.
Länder müssen zur Welt addiert werden. Wenn eine Quelle einen globalen Gesamtwert meldet, muss dieser mit der Summe ihrer einzelnen Länder übereinstimmen.

Jede Überprüfung hat eine Toleranz, die das Wissen über die Eigenheiten einer Quelle enkodiert — beispielsweise, 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 überschreitet, 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 auf der Website erscheinen.

Für das aktuelle, noch unvollständige Jahr entspannen wir einige dieser Prüfungen für die Brennstoffe, die am stärksten von der Berichterstattung über Teiljahre betroffen sind, damit vorläufige Monatsdaten nicht abgelehnt werden, nur weil sie noch nicht zu einer vollständigen Jahreszahl zusammengezählt werden.

Viele Quellen zu einer Antwort kombinieren

Nach dem Parsen haben wir viele sich überschneidende Ansichten desselben Landes und Jahres — zum Beispiel könnten die IEA, Ember und Eurostat alle eine Zahl für Deutschland im Jahr 2022 haben. Für jedes Land und jedes Jahr (oder jeden Monat) wählen wir eine Quelle zur Verwendung aus, basierend auf:

Zuverlässigkeit — eine manuell abgestimmte Präferenzordnung, die aus Erfahrungen mit jedem Anbieter aufgebaut wurde (zum Beispiel haben nationale Statistikdaten und die jährlichen Daten der IEA einen hohen Rang; nahezu Echtzeit- und Vorhersagequellen rangieren niedriger).
Detailgrad — eine Quelle, die den Strom in spezifischere Brennstoffe aufschlüsselt, wird einer vorgezogen, die nur breite Kategorien angibt, da sie eine reichhaltigere Aufschlüsselung liefert.

Wir zeichnen auf, welche Quelle für jeden einzelnen Datenpunkt ausgewählt wurde, sodass die Herkunft jeder Zahl auf der Seite vollständig nachvollzogen werden kann.

Wenn die gewählte Quelle etwas fehlt, das eine andere Quelle hat — zum Beispiel ein Primärenergie-Wert oder eine Kohle-/Gas-/Öl-Aufteilung für einen Brocken, der nur als "fossil" gemeldet wird — fügen wir dieses Detail aus der nächstbesten Quelle hinzu und verwenden dabei die Proportionen der Sekundärquelle statt ihrer absoluten Gesamtzahlen, damit die Zahlen mit der gewählten Quelle konsistent bleiben.

Einige besondere Fälle werden hier behandelt:

Hinter-dem-Zähler (Dach-) Solar. Einige Quellen beinhalten kleinformatige Solaranlagen in ihren Gesamtzahlen, andere nicht. Wir verfolgen dies explizit, damit große und Dach-Solaranlagen getrennt werden können und wir sowohl "mit" als auch "ohne" Dach-Solar-Versionen der Daten veröffentlichen können.
Elektrifizierung. Wo Primärenergiedaten und eine Annahme zur thermischen Effizienz von Jahr zu Jahr verfügbar sind, schätzen wir, welcher Anteil der gesamten Energie eines Landes Strom ist.

Schließlich bauen wir die Brennstoff-Hierarchie aus den gewählten Zahlen neu auf (erstellen fossile, klimafreundliche und andere Elterntotale aus ihren Teilen neu) und überprüfen noch einmal, dass alles zusammenpasst.

Nettoimporte (Handel)

Nettoimporte werden separat von der Erzeugung behandelt, da das Vorzeichen wichtig ist (ein Land kann Nettoimporteur oder Nettoexporteur sein) und da Anbieter im Hinblick auf den Handel mehr widersprechen als bei der Erzeugung.

Wir sammeln jede verfügbare Handelsquelle — jährliche Zahlen von Enerdata und der IEA und monatliche Zahlen von ENTSO-E, IEA, Ember und der EIA — und stimmen sie gegenseitig ab. Für jedes Land und jedes Zeitfenster werden die Quellen mit ihrem Durchschnitt verglichen, und Meinungsverschiedenheiten, die über eine Toleranz hinausgehen, werden gekennzeichnet; weniger zuverlässige Quellen werden ausgeschlossen, wenn bessere verfügbar sind. Die vollständigste Quelle (Enerdata für jährliche Zahlen) wird in der Regel bevorzugt.

Dann integrieren wir die abgestimmten Handelswerte in den Erzeugungsdatensatz: Nettoimporte werden zur gesamten Stromversorgung eines Landes addiert, während Nettoexporte aufgezeichnet, aber nicht von der Erzeugung abgezogen werden. Wir erstellen sowohl eine "einschließlich Nettoimporte" als auch eine "ausschließlich Nettoimporte" Version des Datensatzes.

Für das aktuellste Bild berechnen wir auch eine fortlaufende, rollierende Zwölfmonatszahl für jedes Land aus den monatlichen Quellen und wählen ein konsistentes Zwölfmonatsfenster, sodass zum Beispiel die Dachsolarbehandlung nicht mitten im Fenster geändert wird.

Regionen aufbauen, Emissionen, Rankings und Speicher

Nachdem jedes Land fertiggestellt ist, bauen wir die verbleibenden veröffentlichten Mengen:

Regionsgruppen. Wir aggregieren Länder zu Gruppen wie der EU, Sub-Sahara-Afrika und der Welt, indem wir deren Mitglieder summieren und den Bereich der Jahre harmonisieren, die jede Gruppe abdecken kann.
CO₂-Emissionen. Jeder Brennstoff erhält einen Emissionsfaktor in Gramm CO₂-Äquivalent pro Kilowattstunde (zum Beispiel Kohle ~820, Gas ~490, Öl ~650, Biokraftstoffe ~230, Solar ~45, Wasserkraft ~24, Kernkraft ~12, Wind ~11). Indem wir die Erzeugung jedes Brennstoffs mit seinem Faktor multiplizieren, erhalten wir eine Emissionsschätzung; für aggregierte oder unklare Brennstoffe verwenden wir eine Spanne, um niedrige, mittlere und hohe Schätzungen zu erzeugen.
Rankings. Länder werden nach ihrem Anteil an klimafreundlichem Strom sortiert, sowohl für das neueste Jahr als auch für jedes historische Jahr.
Energiespeicherung. Aus der Datenbank der Speicherprojekte schätzen wir installierte Speicherleistung und -kapazität nach Land und Jahr, basierend darauf, wann jedes Projekt in Betrieb genommen (und stillgelegt) wurde.

Was veröffentlicht wird

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

Einen Hauptdatensatz einschließlich Nettoimporte und einen passenden ohne Nettoimporte.
Monatliche Versionen sowie Versionen mit und ohne hinter-dem-Zähler Solar.
Pro-Quellen-Datensätze, sodass sich die Ansicht jedes Anbieters eigenständig betrachten lässt, sowie zusammengeführte pro-Anbieter-Ansichten, die die jährlichen und monatlichen Daten eines Anbieters kombinieren.
Einen separaten Energienspeicher-Datensatz.

Jeder Datensatz listet die verfügbaren Jahre und Energietypen auf und gibt für jede Region die Erzeugung nach Brennstoff über die Zeit an, die spezifischsten in jedem Jahr vorhandenen Brennstoffe, die für jedes Jahr gewählte Quelle und die abgeleiteten Emissionen, Elektrifizierung, Rankings und (wo relevant) die Mitgliedsländer einer Gruppe.

Datenrevisionen

Die von uns veröffentlichten Zahlen für einen bestimmten Monat sind nicht endgültig, wenn sie erstmals veröffentlicht werden. Grafiken auf der gesamten Seite zeigen immer die aktuellsten Daten, sodass sich eine Zahl nach ihrem erstmaligen Erscheinen ändern kann — und die Grafiken in einem älteren Monatsbericht möglicherweise nicht mehr mit dem Text übereinstimmen, der geschrieben wurde, als dieser Bericht veröffentlicht wurde.

Monatliche Werte ändern sich aus mehreren Gründen:

Späterer Monate formen frühere um. Für einige Länder wird eine grobe Gesamtmenge (ein Quartal oder ein Jahr) auf ihre Monate verteilt. Wenn ein neuer Monat ankommt, wird dieses Aggregat neu verteilt, sodass sich die Werte für frühere Monate desselben Zeitraums verschieben, obwohl kein Anbieter sie korrigiert hat. Die Gesamtlaufzeit bleibt in der Regel stabil, während sich die Aufteilung zwischen den Monaten bewegt.
Die gewählte Quelle oder Grundlage kann sich ändern. Mit mehr verfügbaren Daten könnten wir zu einem vollständigeren oder detaillierteren Anbieter für eine Region und einen Monat wechseln, was die Basis verschieben kann. Ob eine monatliche Gesamtmenge hinter-dem-Zähler (Dach-) Solar beinhaltet, kann sich ebenfalls ändern, wenn diese Schätzung präziser wird, was den Vergleich beeinflussen kann.
Anbieter revidieren ihre eigenen Daten. Upstream-Quellen stellen routinemäßig neuere Monate neu dar, wenn geprüfte Zahlen vorläufige ersetzen.

Aus diesem Grund zeigen wir eine Benachrichtigung an, dass die Werte seit der Veröffentlichung überarbeitet worden sein könnten und verlinken zurück zu dieser Seite. Der ursprünglich geschriebene Kommentar bleibt unverändert als Aufzeichnung dessen, was zu der Zeit bekannt war.

Zusammenfassung

Laden Sie Rohdaten zum Stromverbrauch von etwa fünfzehn Anbietern herunter.
Konvertieren Sie alles in eine gemeinsame Einheit (TWh) und übersetzen Sie jede Kennzeichnung der Brennstoffe und Ländernamen eines jeden Anbieters in eine gemeinsame Definition.
Überprüfen Sie kontinuierlich, dass Brennstoffe zu ihren Aggregaten addieren und dass Länder zu Weltgesamten addieren, und stoppen Sie, wenn etwas nicht in Einklang gebracht werden kann.
Wählen Sie für jedes Land und jeden Zeitraum die zuverlässigste und detaillierteste Quelle aus, die eine vollständige Zahl hat, und zeichnen Sie auf, woher jede Zahl stammt. Füllen Sie fehlende Details aus anderen Quellen auf.
Stimmen Sie Nettoimporte separat ab und integrieren Sie sie in die Gesamtsummen.
Fügen Sie die Behandlung von hinter-dem-Zähler-Solar, Emissionen, Elektrifizierung, Regionsgruppen, Rankings und Speicher hinzu.
Veröffentlichen Sie kombinierte und pro-Quelle Datensätze in JSON und CSV.