The role of techno-economic factors for net zero carbon emissions in Pakistan
Creators
- 1. Mehran University of Engineering and Technology
- 2. NED University of Engineering and Technology
- 3. Dawood University of Engineering and Technology
Description
The Government of Pakistan has established clean energy transition goals in the national Alternative and Renewable Energy (ARE) Policy. The goal of this policy is to increase the 30% capacity of green energy in total energy mix by 2030. In this regard, the aim of this study is to develop a de-carbonization plan for achieving net zero emissions through the deployment of a green energy system for the period 2021 to 2040 by incorporating the ARE policy targets. The Low Emissions Analysis Platform (LEAP®) software is used for finding the unidirectional causality among gross domestic product, population within the country, energy demand, renewable energy production and CO2 emissions for Pakistan. The results revealed that energy production of 564.16 TWh is enough to meet the energy demand of 480.10 TWh with CO2 emissions of 22.19 million metric tons, having a population of 242.1 million people and GDP growth rate of 5.8%, in the year 2040 in Pakistan. The share of green energy production is 535.07 TWh, which can be utilized fully for meeting energy demand in the country, and almost zero emissions will produce till 2040. CO2 emissions produced by burning natural gas were 20.64 million metric tons in 2020, which then reduced to 3.25 million metric tons in 2040. CO2 emissions produced by burning furnace oil are also reduced from 4.19 million metric tons in 2020 to 2.06 million metric tons in 2040. CO2 emissions produced by burning coal were 24.85 million metric tons in 2020, which then reduced to 16.88 million metric tons in 2040. Energy demand is directly related to the population and GDP of the country, while renewable utilization is inversely proportional to carbon emissions. The declining trend of carbon emissions in Pakistan would help to achieve net zero emissions targets by mid-century. This technique would bring prosperity in the development of a clean, green and sustainable environment.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
وضعت حكومة باكستان أهدافًا للانتقال إلى الطاقة النظيفة في السياسة الوطنية للطاقة البديلة والمتجددة (ARE). الهدف من هذه السياسة هو زيادة قدرة الطاقة الخضراء بنسبة 30 ٪ في إجمالي مزيج الطاقة بحلول عام 2030. في هذا الصدد، تهدف هذه الدراسة إلى وضع خطة لإزالة الكربون لتحقيق صافي انبعاثات صفرية من خلال نشر نظام للطاقة الخضراء للفترة من 2021 إلى 2040 من خلال دمج أهداف السياسة. يستخدم برنامج منصة تحليل الانبعاثات المنخفضة (LEAP ®) لإيجاد السببية أحادية الاتجاه بين الناتج المحلي الإجمالي والسكان داخل البلاد والطلب على الطاقة وإنتاج الطاقة المتجددة وانبعاثات أول أكسيد الكربون لباكستان. كشفت النتائج أن إنتاج الطاقة البالغ 564.16 تيراواط ساعة يكفي لتلبية الطلب على الطاقة البالغ 480.10 تيراواط ساعة مع انبعاثات ثاني أكسيد الكربون البالغة 22.19 مليون طن متري، ويبلغ عدد سكانها 242.1 مليون نسمة ومعدل نمو الناتج المحلي الإجمالي 5.8 ٪، في عام 2040 في باكستان. تبلغ حصة إنتاج الطاقة الخضراء 535.07 تيراواط ساعة، والتي يمكن استخدامها بالكامل لتلبية الطلب على الطاقة في البلاد، وستنتج انبعاثات صفرية تقريبًا حتى عام 2040. بلغت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن حرق الغاز الطبيعي 20.64 مليون طن متري في عام 2020، والتي انخفضت بعد ذلك إلى 3.25 مليون طن متري في عام 2040. كما انخفضت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن حرق زيت الفرن من 4.19 مليون طن متري في عام 2020 إلى 2.06 مليون طن متري في عام 2040. بلغت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن حرق الفحم 24.85 مليون طن متري في عام 2020، والتي انخفضت بعد ذلك إلى 16.88 مليون طن متري في عام 2040. يرتبط الطلب على الطاقة ارتباطًا مباشرًا بالسكان والناتج المحلي الإجمالي للبلاد، في حين يتناسب الاستخدام المتجدد عكسيًا مع انبعاثات الكربون. سيساعد الاتجاه الهابط لانبعاثات الكربون في باكستان على تحقيق صافي أهداف الانبعاثات الصفرية بحلول منتصف القرن. ستجلب هذه التقنية الرخاء في تطوير بيئة نظيفة وخضراء ومستدامة.</ abstract>
Translated Description (French)
Le gouvernement du Pakistan a établi des objectifs de transition vers l'énergie propre dans la politique nationale sur les énergies alternatives et renouvelables (ARE). L'objectif de cette politique est d'augmenter la capacité de 30% d'énergie verte dans le mix énergétique total d'ici 2030. À cet égard, l'objectif de cette étude est d'élaborer un plan de décarbonisation pour atteindre des émissions nettes nulles grâce au déploiement d'un système d'énergie verte pour la période 2021-2040 en intégrant les objectifs politiques de l'ARE. Le logiciel LEAP® (Low Emissions Analysis Platform) est utilisé pour trouver la causalité unidirectionnelle entre le produit intérieur brut, la population du pays, la demande d'énergie, la production d'énergie renouvelable et les émissions de CO2 pour le Pakistan. Les résultats ont révélé que la production d'énergie de 564,16 TWh est suffisante pour répondre à la demande énergétique de 480,10 TWh avec des émissions de CO2 de 22,19 millions de tonnes métriques, avec une population de 242,1 millions de personnes et un taux de croissance du PIB de 5,8 %, en 2040 au Pakistan. La part de la production d'énergie verte est de 535,07 TWh, qui peut être utilisée pleinement pour répondre à la demande d'énergie dans le pays, et des émissions presque nulles produiront jusqu'en 2040. Les émissions de CO2 produites par la combustion du gaz naturel étaient de 20,64 millions de tonnes métriques en 2020, puis réduites à 3,25 millions de tonnes métriques en 2040. Les émissions de CO2 produites par la combustion du mazout du four sont également réduites de 4,19 millions de tonnes métriques en 2020 à 2,06 millions de tonnes métriques en 2040. Les émissions de CO2 produites par la combustion du charbon étaient de 24,85 millions de tonnes métriques en 2020, puis réduites à 16,88 millions de tonnes métriques en 2040. La demande d'énergie est directement liée à la population et au PIB du pays, tandis que l'utilisation des énergies renouvelables est inversement proportionnelle aux émissions de carbone. La tendance à la baisse des émissions de carbone au Pakistan aiderait à atteindre les objectifs d'émissions nettes nulles d'ici le milieu du siècle. Cette technique apporterait de la prospérité dans le développement d'un environnement propre, vert et durable.
Translated Description (Spanish)
El Gobierno de Pakistán ha establecido objetivos de transición de energía limpia en la Política nacional de Energía Alternativa y Renovable (ARE). El objetivo de esta política es aumentar la capacidad del 30% de energía verde en la combinación energética total para 2030. En este sentido, el objetivo de este estudio es desarrollar un plan de descarbonización para lograr emisiones netas cero mediante el despliegue de un sistema de energía verde para el período 2021 a 2040 mediante la incorporación de los objetivos de la política ARE. El software Low Emissions Analysis Platform (LEAP®) se utiliza para encontrar la causalidad unidireccional entre el producto interno bruto, la población dentro del país, la demanda de energía, la producción de energía renovable y las emisiones de CO2 para Pakistán. Los resultados revelaron que la producción de energía de 564.16 TWh es suficiente para satisfacer la demanda de energía de 480.10 TWh con emisiones de CO2 de 22.19 millones de toneladas métricas, con una población de 242.1 millones de personas y una tasa de crecimiento del PIB del 5.8%, en el año 2040 en Pakistán. La proporción de la producción de energía verde es de 535,07 TWh, que se puede utilizar plenamente para satisfacer la demanda de energía en el país, y las emisiones casi nulas producirán hasta 2040. Las emisiones de CO2 producidas por la quema de gas natural fueron de 20,64 millones de toneladas métricas en 2020, que luego se redujeron a 3,25 millones de toneladas métricas en 2040. Las emisiones de CO2 producidas por la quema de aceite de horno también se reducen de 4,19 millones de toneladas métricas en 2020 a 2,06 millones de toneladas métricas en 2040. Las emisiones de CO2 producidas por la quema de carbón fueron de 24,85 millones de toneladas métricas en 2020, que luego se redujeron a 16,88 millones de toneladas métricas en 2040. La demanda de energía está directamente relacionada con la población y el PIB del país, mientras que la utilización renovable es inversamente proporcional a las emisiones de carbono. La tendencia a la baja de las emisiones de carbono en Pakistán ayudaría a alcanzar los objetivos de emisiones netas cero a mediados de siglo. Esta técnica traería prosperidad en el desarrollo de un medio ambiente limpio, verde y sostenible.
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دور العوامل التقنية والاقتصادية لصافي انبعاثات الكربون الصفرية في باكستان
- Translated title (French)
- Le rôle des facteurs technico-économiques pour des émissions nettes de carbone nulles au Pakistan
- Translated title (Spanish)
- El papel de los factores tecnoeconómicos para las emisiones netas de carbono cero en Pakistán
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4324281459
- DOI
- 10.3934/energy.2023013
References
- https://openalex.org/W1274431748
- https://openalex.org/W1973097238
- https://openalex.org/W1982755996
- https://openalex.org/W1983514188
- https://openalex.org/W1985958042
- https://openalex.org/W1988226712
- https://openalex.org/W1998960220
- https://openalex.org/W2009191664
- https://openalex.org/W2013688776
- https://openalex.org/W2020722228
- https://openalex.org/W2021867640
- https://openalex.org/W2027397589
- https://openalex.org/W2045262787
- https://openalex.org/W2048159757
- https://openalex.org/W2052859998
- https://openalex.org/W2061046454
- https://openalex.org/W2061980042
- https://openalex.org/W2062468605
- https://openalex.org/W2063735176
- https://openalex.org/W2066343737
- https://openalex.org/W2072701487
- https://openalex.org/W2075225248
- https://openalex.org/W2087814302
- https://openalex.org/W2111498220
- https://openalex.org/W2152829378
- https://openalex.org/W2218191167
- https://openalex.org/W2507352370
- https://openalex.org/W2726819335
- https://openalex.org/W2734867172
- https://openalex.org/W2735209903
- https://openalex.org/W2769394254
- https://openalex.org/W2793675911
- https://openalex.org/W2885925213
- https://openalex.org/W2896158856
- https://openalex.org/W2916047775
- https://openalex.org/W2922405525
- https://openalex.org/W2928452017
- https://openalex.org/W2931276045
- https://openalex.org/W2946846903
- https://openalex.org/W2964046383
- https://openalex.org/W3015618448
- https://openalex.org/W3042597497
- https://openalex.org/W3045096741
- https://openalex.org/W3094258267
- https://openalex.org/W3118250444
- https://openalex.org/W3118662692
- https://openalex.org/W3123108450
- https://openalex.org/W3170047908
- https://openalex.org/W3171615612
- https://openalex.org/W3201729947
- https://openalex.org/W3209941780
- https://openalex.org/W4200075989
- https://openalex.org/W4200232701
- https://openalex.org/W4210325470
- https://openalex.org/W4214486116
- https://openalex.org/W4220766349
- https://openalex.org/W4220966800
- https://openalex.org/W4226078709
- https://openalex.org/W4293879950
- https://openalex.org/W4312124131
- https://openalex.org/W4312520086