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Evelina Trutnevyte, ETH Zurich "Our common future under climate change" conference, Paris, July 7-10, 2015 In search of analytically sound and socially viable energy strategies: linking stakeholder storylines with energy scenarios

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Evelina Trutnevyte, ETH Zurich

"Our common future under climate change" conference, Paris, July 7-10, 2015

In search of analytically sound and

socially viable energy strategies:

linking stakeholder storylines with energy scenarios

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Socially viable visions (storylines)

2

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Energy scenarios

3

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Qualitative

storyline Model

Input parameters

Story-and-simulation approach (Alcamo 2008)

One storyline One quantitative scenarios =

Scenario

4

4

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One vision

(normative storyline) Many quantitative scenarios =

Qualitative

storyline Model Many scenarios

5

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technology t2

technology t1

technology t3

The space with all technically-feasible scenarios

Oil boilers

Solar thermal

units

Heat pumps

Demand-supply

constraints

Technology constraints

Environmental constraints

(on resource use)

EXPANSE model: From storylines to energy scenarios

6

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technology t2

technology t1

technology t3

vision-specific constraint

EXPANSE model: From storylines to energy scenarios

7

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technology t2

technology t1

technology t3

Scenarios S1, S2, …

EXPANSE model: From storylines to energy scenarios

8

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Energy

independence

Efficient

supply

One vision

(normative, qualitative scenario) Many quantitative scenarios =

9

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Several visions

(normative scenarios) Many quantitative scenarios =

Model Many scenarios

Storyline

Storyline

Storyline

10

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Model

2

Model

1

Model 4

Model

3 Multiple models

Multiple scenarios

Storyline

Storyline

Storyline

12

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Urnäsch

13 13

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Urnäsch will «Energiestadt» werden.

Fr. 17. Juni 2011 - 08:44 Uhr

Urnäsch legt künftige Energiestrategie fest

Urnäsch. Mit dem Ziel «Energiestadt» zu werden, legt der Gemeinderat den Grundstein

für die künftige Energiestrategie von Urnäsch. - GK/MC

Für die Vornahme einer Standortbestimmung und

die Festlegung der energiepolitischen Ziele wird ein

Kredit in der Höhe von 10‘000 Franken

gesprochen. Mittels einer Bestandesaufnahme,

nach Vorgabe des Massnahmenkatalogs

«Energiestadt», wird die Energiesituation von

Urnäsch nach definierten Bereichen (Kommunale

Gebäude und Anlagen, Versorgung und

Entsorgung, etc.) ausgewertet und bilanziert. Das

Ergebnis sagt dann mess- und sichtbar aus, wo

Urnäsch energetisch steht. Unter Berücksichtigung

des definierten Ziels, werden in einem

Energiekonzept Aktivitäten und Ziele erarbeitet und

in einer Planung sinnvoll gebündelt. Die

Ausführung künftiger Investitionen wird dieser

Planung untergeordnet. Für die Erarbeitung der

Standortbestimmung wird – begleitet durch eine

externe Fachperson – eine Arbeitsgruppe

eingesetzt. Der Gemeinderat hat sich bereits in de r

abgelaufenen Legislaturperiode intensiv mit der

Energieversorgung von Urnäsch auseinanderg esetzt. Mit dem Abschluss der Fallstudie

«Energiezukunft», erstellt durch Studierende der ETH Zürich, ist Ende 2009 der erste Schritt

abgeschlossen worden. Der Gemeinderat wird sich in einem nächsten Schritt noch verme hrt

mit der Sicherstellung einer umweltfreu ndlichen, möglichst autarken Energieversorgun g

auseinandersetzen. Die Gemeinde Urnäsch verfügt bereits heute, mit seinem hohen Anteil an

Wasserkraft-Strom sowie der Holzschn itzelheizung des Wärmeverbundes, über eine

umweltfreundliche Energieerzeugung und Nutzung. Urnäsch hat darum eine gute

Ausgangslage, mit einer künftig konsequent umweltfreundlichen Energiepolitik die

Voraussetzungen für das Label «Energiestadt» in absehbarer Frist zu erfüllen. Der

Gemeinderat hofft mit diesem Vorgehen, auch das künftige Verhalten der Bevölkerung

diesbezüglich zu sensibilisieren.

Energy strategy: There is a lot to do

Developing an energy strategy for Urnäsch

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Urnäsch will «Energiestadt» werden.

Fr. 17. Juni 2011 - 08:44 Uhr

Urnäsch legt künftige Energiestrategie fest

Urnäsch. Mit dem Ziel «Energiestadt» zu werden, legt der Gemeinderat den Grundstein

für die künftige Energiestrategie von Urnäsch. - GK/MC

Für die Vornahme einer Standortbestimmung und

die Festlegung der energiepolitischen Ziele wird ein

Kredit in der Höhe von 10‘000 Franken

gesprochen. Mittels einer Bestandesaufnahme,

nach Vorgabe des Massnahmenkatalogs

«Energiestadt», wird die Energiesituation von

Urnäsch nach definierten Bereichen (Kommunale

Gebäude und Anlagen, Versorgung und

Entsorgung, etc.) ausgewertet und bilanziert. Das

Ergebnis sagt dann mess- und sichtbar aus, wo

Urnäsch energetisch steht. Unter Berücksichtigung

des definierten Ziels, werden in einem

Energiekonzept Aktivitäten und Ziele erarbeitet und

in einer Planung sinnvoll gebündelt. Die

Ausführung künftiger Investitionen wird dieser

Planung untergeordnet. Für die Erarbeitung der

Standortbestimmung wird – begleitet durch eine

externe Fachperson – eine Arbeitsgruppe

eingesetzt. Der Gemeinderat hat sich bereits in de r

abgelaufenen Legislaturperiode intensiv mit der

Energieversorgung von Urnäsch auseinanderg esetzt. Mit dem Abschluss der Fallstudie

«Energiezukunft», erstellt durch Studierende der ETH Zürich, ist Ende 2009 der erste Schritt

abgeschlossen worden. Der Gemeinderat wird sich in einem nächsten Schritt noch verme hrt

mit der Sicherstellung einer umweltfreu ndlichen, möglichst autarken Energieversorgun g

auseinandersetzen. Die Gemeinde Urnäsch verfügt bereits heute, mit seinem hohen Anteil an

Wasserkraft-Strom sowie der Holzschn itzelheizung des Wärmeverbundes, über eine

umweltfreundliche Energieerzeugung und Nutzung. Urnäsch hat darum eine gute

Ausgangslage, mit einer künftig konsequent umweltfreundlichen Energiepolitik die

Voraussetzungen für das Label «Energiestadt» in absehbarer Frist zu erfüllen. Der

Gemeinderat hofft mit diesem Vorgehen, auch das künftige Verhalten der Bevölkerung

diesbezüglich zu sensibilisieren.

Is wind an option?

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Developing an energy strategy for Urnäsch

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Urnäsch will «Energiestadt» werden.

Fr. 17. Juni 2011 - 08:44 Uhr

Urnäsch legt künftige Energiestrategie fest

Urnäsch. Mit dem Ziel «Energiestadt» zu werden, legt der Gemeinderat den Grundstein

für die künftige Energiestrategie von Urnäsch. - GK/MC

Für die Vornahme einer Standortbestimmung und

die Festlegung der energiepolitischen Ziele wird ein

Kredit in der Höhe von 10‘000 Franken

gesprochen. Mittels einer Bestandesaufnahme,

nach Vorgabe des Massnahmenkatalogs

«Energiestadt», wird die Energiesituation von

Urnäsch nach definierten Bereichen (Kommunale

Gebäude und Anlagen, Versorgung und

Entsorgung, etc.) ausgewertet und bilanziert. Das

Ergebnis sagt dann mess- und sichtbar aus, wo

Urnäsch energetisch steht. Unter Berücksichtigung

des definierten Ziels, werden in einem

Energiekonzept Aktivitäten und Ziele erarbeitet und

in einer Planung sinnvoll gebündelt. Die

Ausführung künftiger Investitionen wird dieser

Planung untergeordnet. Für die Erarbeitung der

Standortbestimmung wird – begleitet durch eine

externe Fachperson – eine Arbeitsgruppe

eingesetzt. Der Gemeinderat hat sich bereits in de r

abgelaufenen Legislaturperiode intensiv mit der

Energieversorgung von Urnäsch auseinanderg esetzt. Mit dem Abschluss der Fallstudie

«Energiezukunft», erstellt durch Studierende der ETH Zürich, ist Ende 2009 der erste Schritt

abgeschlossen worden. Der Gemeinderat wird sich in einem nächsten Schritt noch verme hrt

mit der Sicherstellung einer umweltfreu ndlichen, möglichst autarken Energieversorgun g

auseinandersetzen. Die Gemeinde Urnäsch verfügt bereits heute, mit seinem hohen Anteil an

Wasserkraft-Strom sowie der Holzschn itzelheizung des Wärmeverbundes, über eine

umweltfreundliche Energieerzeugung und Nutzung. Urnäsch hat darum eine gute

Ausgangslage, mit einer künftig konsequent umweltfreundlichen Energiepolitik die

Voraussetzungen für das Label «Energiestadt» in absehbarer Frist zu erfüllen. Der

Gemeinderat hofft mit diesem Vorgehen, auch das künftige Verhalten der Bevölkerung

diesbezüglich zu sensibilisieren.

Environmental

friendliness and

energy independence

as official goals

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Developing an energy strategy for Urnäsch

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Urnäsch will «Energiestadt» werden.

Fr. 17. Juni 2011 - 08:44 Uhr

Urnäsch legt künftige Energiestrategie fest

Urnäsch. Mit dem Ziel «Energiestadt» zu werden, legt der Gemeinderat den Grundstein

für die künftige Energiestrategie von Urnäsch. - GK/MC

Für die Vornahme einer Standortbestimmung und

die Festlegung der energiepolitischen Ziele wird ein

Kredit in der Höhe von 10‘000 Franken

gesprochen. Mittels einer Bestandesaufnahme,

nach Vorgabe des Massnahmenkatalogs

«Energiestadt», wird die Energiesituation von

Urnäsch nach definierten Bereichen (Kommunale

Gebäude und Anlagen, Versorgung und

Entsorgung, etc.) ausgewertet und bilanziert. Das

Ergebnis sagt dann mess- und sichtbar aus, wo

Urnäsch energetisch steht. Unter Berücksichtigung

des definierten Ziels, werden in einem

Energiekonzept Aktivitäten und Ziele erarbeitet und

in einer Planung sinnvoll gebündelt. Die

Ausführung künftiger Investitionen wird dieser

Planung untergeordnet. Für die Erarbeitung der

Standortbestimmung wird – begleitet durch eine

externe Fachperson – eine Arbeitsgruppe

eingesetzt. Der Gemeinderat hat sich bereits in de r

abgelaufenen Legislaturperiode intensiv mit der

Energieversorgung von Urnäsch auseinanderg esetzt. Mit dem Abschluss der Fallstudie

«Energiezukunft», erstellt durch Studierende der ETH Zürich, ist Ende 2009 der erste Schritt

abgeschlossen worden. Der Gemeinderat wird sich in einem nächsten Schritt noch verme hrt

mit der Sicherstellung einer umweltfreu ndlichen, möglichst autarken Energieversorgun g

auseinandersetzen. Die Gemeinde Urnäsch verfügt bereits heute, mit seinem hohen Anteil an

Wasserkraft-Strom sowie der Holzschn itzelheizung des Wärmeverbundes, über eine

umweltfreundliche Energieerzeugung und Nutzung. Urnäsch hat darum eine gute

Ausgangslage, mit einer künftig konsequent umweltfreundlichen Energiepolitik die

Voraussetzungen für das Label «Energiestadt» in absehbarer Frist zu erfüllen. Der

Gemeinderat hofft mit diesem Vorgehen, auch das künftige Verhalten der Bevölkerung

diesbezüglich zu sensibilisieren.

The dream

that costs

The strategy is feasible

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Developing an energy strategy for Urnäsch

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Urnäsch will «Energiestadt» werden.

Fr. 17. Juni 2011 - 08:44 Uhr

Urnäsch legt künftige Energiestrategie fest

Urnäsch. Mit dem Ziel «Energiestadt» zu werden, legt der Gemeinderat den Grundstein

für die künftige Energiestrategie von Urnäsch. - GK/MC

Für die Vornahme einer Standortbestimmung und

die Festlegung der energiepolitischen Ziele wird ein

Kredit in der Höhe von 10‘000 Franken

gesprochen. Mittels einer Bestandesaufnahme,

nach Vorgabe des Massnahmenkatalogs

«Energiestadt», wird die Energiesituation von

Urnäsch nach definierten Bereichen (Kommunale

Gebäude und Anlagen, Versorgung und

Entsorgung, etc.) ausgewertet und bilanziert. Das

Ergebnis sagt dann mess- und sichtbar aus, wo

Urnäsch energetisch steht. Unter Berücksichtigung

des definierten Ziels, werden in einem

Energiekonzept Aktivitäten und Ziele erarbeitet und

in einer Planung sinnvoll gebündelt. Die

Ausführung künftiger Investitionen wird dieser

Planung untergeordnet. Für die Erarbeitung der

Standortbestimmung wird – begleitet durch eine

externe Fachperson – eine Arbeitsgruppe

eingesetzt. Der Gemeinderat hat sich bereits in de r

abgelaufenen Legislaturperiode intensiv mit der

Energieversorgung von Urnäsch auseinanderg esetzt. Mit dem Abschluss der Fallstudie

«Energiezukunft», erstellt durch Studierende der ETH Zürich, ist Ende 2009 der erste Schritt

abgeschlossen worden. Der Gemeinderat wird sich in einem nächsten Schritt noch verme hrt

mit der Sicherstellung einer umweltfreu ndlichen, möglichst autarken Energieversorgun g

auseinandersetzen. Die Gemeinde Urnäsch verfügt bereits heute, mit seinem hohen Anteil an

Wasserkraft-Strom sowie der Holzschn itzelheizung des Wärmeverbundes, über eine

umweltfreundliche Energieerzeugung und Nutzung. Urnäsch hat darum eine gute

Ausgangslage, mit einer künftig konsequent umweltfreundlichen Energiepolitik die

Voraussetzungen für das Label «Energiestadt» in absehbarer Frist zu erfüllen. Der

Gemeinderat hofft mit diesem Vorgehen, auch das künftige Verhalten der Bevölkerung

diesbezüglich zu sensibilisieren.

The dream

that costs

The strategy is feasible

Towards

analytically sound

and socially viable

strategy

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Developing an energy strategy for Urnäsch

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Please get in touch with questions and comments!

Evelina Trutnevyte

[email protected]

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Inducing the intuitive mode of thought

(social viability assessment)

20

Energy independence

Urnäsch utilizes its own energy sources for electricity and heat

production and, on a yearly basis, does not import electricity or fuels.

Efficient supply

Urnäsch minimizes its total use of primary energy and moves towards

the standard of the 2000W society.

Vision 3

See Trutnevyte et al. (2011) Energy Policy

Page 21: Trutnevyte e 20150709_1730_upmc_jussieu_-_amphi_astier

Initial preferences of the interviewees (intuitive

mode)

See Trutnevyte et al. (2011) Energy Policy

Page 22: Trutnevyte e 20150709_1730_upmc_jussieu_-_amphi_astier

Inducing the analytical mode of thought

22

1/3

Efficient supply

The aim of this vision is to save primary energy. Urnäsch would use energy as

efficiently as possible and prepare itself for the 2000W society.

Necessary

projects · Heat use efficiency improvements: refurbishment of

40% of buildings [2.9-4.7 GWh/year saving]

· Electricity use efficiency improvements: efficiency

improvements in lighting [0.8 GWh/year saving]

· Maximum utilization of heat pumps [7.0 GWh/year]

· 6 to 8 wind power plants [4.9-6.6 GWh/year]

Other projects to

cover the rest of the demand

· Heating with furnaces, based on woodchips or wood

logs [maximum 16.4 GWh/year]

· Solar thermal units [3.9 GWh/year]

· Solar PV [1.7 GWh/year]

· Biogas plant [0.7 GWhel/year]

Other aspects · Electricity import [maximum 4.5 GWh/year]

· Oil or other fossil fuels [maximum 3.3 GWh/year]

· End-energy demand: 29.4-32.2 GWh/year

_______________________________________________________________

___________________________________ ____________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

___________________________________ ____________________________

2/3

Energy independence

Urnäsch utilizes its own energy sources for electricity and heat production and,

on a yearly basis, does not import electricity or fu els.

Necessary projects

· Heat use efficiency improvements: refurbishment of

40% of buildings [2.9-4.7 GWh/year saving]

· Electricity use efficiency improvements: efficiency

improvements in lighting [0.8 GWh/year saving]

· Heating with wood chips or wood logs in at least

30% of buildings [minimum 11.7 GWh/year]

· 6 to 8 wind power plants [4.9-6.6 GWh/year]

Other projects to

cover the rest of the demand

· Heating with furnaces, based on woodchips or wood

logs [maximum 16.4 GWh/year]

· Heat pumps [maximum 7.0 GWh/year]

· Solar thermal units [maximum 3.9 GWh/year]

· Solar PV [maximum 1.7 GWh/year]

· Biogas plant [0.7 GWhel/year]

Other aspects · No electricity import

· No oil or other fossil fuels

· End-energy demand: 30.4 - 33.9 GWh/year

____________________________________ ___________________________

________________________________________ _______________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

____________________________________ ___________________________

_______________________________________________________________

See Trutnevyte et al. (2011) Energy Policy

Page 23: Trutnevyte e 20150709_1730_upmc_jussieu_-_amphi_astier

Reflected preferences of the interviewees

(analytical mode)

See Trutnevyte et al. (2011) Energy Policy

Page 24: Trutnevyte e 20150709_1730_upmc_jussieu_-_amphi_astier

Initial preferences of the interviewees (intuitive

mode)

See Trutnevyte et al. (2011) Energy Policy

Page 25: Trutnevyte e 20150709_1730_upmc_jussieu_-_amphi_astier

Reflected preferences of the interviewees

(analytical mode)

See Trutnevyte et al. (2011) Energy Policy